Microsoft Word 6907 doc BỘCÔNGTHƯƠNG VIỆNNGHIÊNCỨUCƠKHÍ BÁOCÁOTỔNGKẾT ĐỀTÀINGHIÊNCỨUKHOAHỌCCÔNGNGHỆCẤ PBỘNĂM2007 Tênđềtài “NGHIÊNCỨU,ĐỀXUẤTGIẢIPHÁPXỬLÝBỤITẠIGƯ ƠNGLÒCHODÂYCHUYỀNĐÀOLÒBẰNGMÁYCOM BAIAM 5[.]
Hiệntrạngkhaithácthanhầm lòvàmứcđộônhiễm
Hiệntrạngkhaithácthanhầm lò
Hiệnnaycót rê n 30mỏhầmlòđanghoạtđộng.Trongđó,có8mỏcótrữlượnglớ n,cócôngnghệvàcơsởhạtầngkháhoànchỉnh,vớisảnlượngtươngđốil ớn900-
1300ngàntấn/năm.Cácmỏcònlạicósảnlượngkhaithácdưới500ngàntấn/ năm.Mộtsốmỏcònnhỏ,diệntíchkhaitrườnghẹp.
Sơđ ồ mởv ỉat r ê n mứct h ô n g t h ủyl à l ò bằngx u y ê n v ỉa,dướimứct h ô n g thủy t ựn h i ê n l à giếngn g h i ê n g k ếth ợplòbằngv à c h ỉc ó d u y nhấtC ô n g t y t h a n M ô ng D ươnglàmởvỉabằnggiếngđứng.
Chuẩnbịkhaithácđốivớicácmỏlớnthườnglàtầngchiaphântầngcócặpt h ượngt r u n g t â m , 1 thượngđ ể vậntảit h a n , 1 t h ượngđ ể vậnchuyểnvậtliệuv à t h ô n g gió.Chi ềudàilòchợtheophươngtừ150-400m,đốivớicácmỏnhỏ,400-
100m,sảnlượng50-60 ngàntấn/ năm.Ngoàira hiệnđ angsửdụngmộtsốh ệthốngkhai tháckhácnhư:chialớpn gan g n ghiêng,khai th ácd ướidà nmềmđố ivớicácv ỉadốct r ê n 50 0 ,son g nhữngcôn gn g h ệ nàychưahoànthiện,năngsuấtcònthấp.HiệnnaytoànvùngQuảngNinhcómộtlòchợcơ giớihóatoànbộ,bướcđầuchokếtquảtốt,sảnlượngđạt200.000tấn/năm.
Việcứ ngd ụngthiếtb ịđ àolòcơg i ớinàyđ ãđ emlạiđ ư ợ cnhiềut h à n h c ô n g đ ángkể, ngoàicáckỷlụcvềtốcđộđàolòđãđượcxáclậpthìcôngnghệđàolòcơg i ớinàyđãlàmgiảmđ ượcnhânlựcvàchiphíthicôngrõrệt.
Theoc h i ếnlượcpháttriểnn g à n h t h a n ViệtN a m đếnn ăm2 0 1 5 v à đ ị nhh ư ớngđếnnăm2020củaTKVthìnhucầuphảixuốngsâuđểnângcôngsuấtcủacácmỏhầ mlòthìkhốilượnglòđàotrongđácàngtănglênmộtcáchđángkể.Dođ óviệclựachọncom baiđàolòlàmộtxuthếtấtyếu.
Hiệntrạngônhiễmbụithantronghầmlòtạikhuvựckhaithácthan.11 1.2Hiệntrạngcôngnghệxửlýbụitronghầmlòcủathếgiớivàtrongnước
Ởtấtc ảc á c c ô n g đoạnsảnx u ấtmỏđềup h á t s i n h b ụi.Ở cácmỏh ầml ò lượngb ụip h á t sinhnhiềunhấtl à ở k h â u khấut h a n hoặcđ àol ò thanbằngmáyCombaikhôngs ửdụnghệthốngchốngbụi,ởgiaiđoạnkhoannổmìnởlòchợvàl ò chuẩnbị,ởđiểmchuyểntả ithan.Theocácsốliệuthốngkê,khikhaithác1000tấnthanởmỏhầmlòtạora11- 12kgbụi.Vớisảnlượngkhaitháchàngnămnhưt r ê n thìlượngbụiđượctạoraởcácmỏhầ mlòlàrấtlớn[5].
Năm2003khicôngtythanMôngDươngđưachiếccombaiđầutiênvàápd ụngđ ểđàolò,ngoàinhữngưuđiểmvượttrộithìngườitacũngnhậnrarằngviệcđ àolòbằngcomb ailuôngặpkhókhănvềkhâuthônggió- xửlýbụi.TạimộtđợtkhảosátthựctếthicôngtạilòdọcvỉathanI12–
CánhĐôngCôngtythanMôngDương,cácgiámsátcủaViệnKHCNMỏđãđođạc,phân tíchvàđưarađượcconsốv ềnồngđ ộ bụitạik h u vựccáchgươngđàotronglúcđangthicôn glà196mg/ m 3không khí(gấp5lầnquyphạmantoànchophép).L ượngbụinàysinhra khicombai
AM-50Zđangđàomộtgươngthan9,6m 2có xenkẽmộthailớpkẹpmỏngcóđộdày20– 30cmtrongđiềukiệnđườnglòthicôngchỉsửdụngmộthệ thốngthônggióđẩybằngquạtBM-6M.Điềunàycũngxảyratươngtựđốivớicác đườngđàolòthanápdụngđàolòbằngcombaiAM-50Zkhác[2].
Lượngb ụit r o n g k h u vựct h i c ô n g c a o c ũngđ ồ ngn g h ĩav ớiviệcsứck h o ẻngư ờilaođộngbịảnhhưởng,độchínhxáctrongcáckhâuvậnhànhđồngbộkémđirấtnhiều, nguycơvềhỏnghócthiếtbịdobụibámvàocao.Đólàcònchưakểt ớiviệcmấtantoànkhin guycơnổbụicaohơn.
Trêncơsởkếhoạchkhaithác,bócđấtđácũngnhưcácchỉtiêuvềmứcđộp há t thảib ụi,dướiđâytrìnhbàykếtquảtínhtoándựbáomứcđộphátthảibụichoởbảng2vớicácchỉsố tốiđa.
TheophươngánII(phươngáncao)lượngbụihàngnămtăngdầntừ148,8( n ăm2 005)đến474(năm2020)docáccôngtyđềutăngsảnlượngkhaithác,trongđ ólượngbụicón hiềunhấtvàtăngnhanhnhấtởhầmmỏCẩmPhảtừ61,2(năm2 0 0 5 ) đến187,2(năm20 20).
Hiệntrạngcôngnghệxửlýbụitronghầmlòcủathếgiới
Từrấtsớmcácnhàkỹthuậtkhôngnhữngđãhiểuđượcvấnđềnàymàcònnhiềutrănt rởxungquanhvấnđềápdụngcombaikhaiđàođểkhaithácthan.Đãc ó nhiềucôngtrình nghiêncứuđểgiảiquyếtbàitoánxửlýbụitrongquátrìnhkhaithácthan.ởnhữnggiaiđoạnđ ầutiên,cácnhàchuyênmônđãtậptrungđisâuvàoviệcn gh iê n cứuápd ụngh ệt hốngp h u nn ướcápl ựcc a o M ụct i ê u c ủah ệt h ốngnàynhằmgiảmlượngbụiphátsinh,hỗtrợqu átrìnhkhấuthan,tăngtuổithọrăngcắtvàloạitrừcáctialửaphátsinhtrongquátrìnhcắt.X étvềgiátrịdậpbụicủahệt h ốngthìđâylàbướcdậpbụinguyênsinh.Ởcácgiaiđoạnsaunàyt hìngườitabắt đầun g h ĩtớimộth ệt h ốngdập– x ửl ý bụit h o á t r a s a u k h i đ ãq u a khâudậpb ụinguyênsinh.
Dosscol à mộtt r o n g n h ữngcôngtyđ it i ê n p h o n g t r o n g lĩnhvựcchếtạocom baikhaiđàođưarahệthốngáplựccao(h.3).
Mặcdùcónhữngcảitiếnvềcôngnghệphunnướcáplựccaotrêncombaik h a i đ ào,bụiphátsinhtrongquátrìnhcắtvẫnkhôngthểđượcloạitrừtuyệtđối.Sựphátsinhbụitrê ngâynhiềuhậuquả:
Giảmt ầmq u a n s á t củathợvậnh à n h l à m g i ảmđ ộ c h í n h x á c t r o n g điề ukhiển;
Giảmđộbềncủathiếtbịtronggươnglò. Đãcónhiềucôngtyquantâmnghiêncứuchếtạocácthiếtbịhút- xửlýbụinhư:CFT(Đức),Howden(Anh),Wiromag(BaLan)
Hiệntrạngcôngnghệxửlýbụitronghầmlòtrongnước
Hiệnn a y tạic á c h ầml ò k h a i t h á c thanở ViệtN a m sửd ụngmáycombaiA M -
5 0 Z cònnhiềumỏchưacóhệthốnghút- xửlýbụi.Hiệnđangdựkiếnnhậpthiếtbịnàycủanướcngoài.Phươngphápđangđượcsửdụn glàphunnước(thiếtb ịđikèmmáycombai)chỉcóthểxửlýđượccáchạtbụikíchthướclớ n.Dovậynồngđộbụitạikhuvựckhaitháccaohơnchỉtiêuchophép.
Mộtsốđơnvịnghiêncứuđãtiếnhànhnghiêncứuvàsửdụngnhiềuphươngp h á p kh ácnhaunhưcyclone,lọcbụitúi,lọcbụikiểuướ tđểxửlýbụichonhiềungànhcôngnghi ệpkhácnhau.Tuynhiênhệthốnghút- xửlýbụichokhuvựckhaitháctronghầmlò(gươnglò)hiệnchưacóđơnvịnàonghiêncứug iảiquyết.
Nghiêncứucácphươngphápxửlýbụi
Kháiniệmchungvềbụi
Bụil à cácp h ầnt ửchấtrắnr ờirạcđ ư ợ ctạor a t r o n g q u á t r ì n h sảnxuất,n g ưng kếtvàcácphảnứnghoá học.Dướitácdụngcủacácdòngkh íhoặcd ò n g khôngkhí, chúngchuyểnthànhtrạngtháilơlửng;
Cácphươngphápxửlýbụitheophươngphápkhô
Bảnchấtcủaphươngphápnàylàchobụilắngđọngdướitácdụngcủatrọngl ực.P h ư ơngp h á p n à y t h í c h hợpv ớiv i ệcl ọcc á c hạtb ụic ó k í c h t h ướcl ớnv à th ườngđư ợcápdụngđểlọcbụicókíchthước60-70mtrởlên.
Cấutạocủabuồnglắng:gồmbuồnglọccótiếtdiệnnganglớngấpnhiềulầntiếtdiệncủ ađườngốngdẫnkhívàovớimụcđíchlàmchovậntốcdòngkhíthayđổiđ ộ tngộtv à g i ảmx u ốngr ấtn h ỏ,n h ờđ óc á c hạtb ụic ó đ ủ t h ờigianđ ể r ơixuốngthiếtbịthuhồi.
Thiếtb ịlọcbụikiểuly tâmđư ợ csửd ụngph ổbiếnlà dạngbu ồngxyclon.Nócó cấu tạođ ơ ngiản( h 1.6)v à lọcbụiv ớicỡhạt 5m.Q uá t r ì n h t h u b ụit r o n g cácthiếtbịdự atrênnguyênlýlựcquántính.
Khôngkhímangbụiđivàoxyclontheoống(1)đượcnốitheophươngtiếptuyếnv ớithânốnghìnhtrụ(2).Phíadướilàphễucônthubụi(3)vàốngxảbụi(4)c ó lắpvanquayhoặ cloạivanlậtkiểuđốitrọng.Bêntrongxycloncóốngthoátkhísạch(5).Docấutạonhưvậy, khôngkhísẽcóchuyểnđộngxoáyốcbêntrongthânố nghìnhtrụ,trongdòngchuyểnđộng xoáyốccáchạtbụichụitácđộngbởilựclyt â m l à m c h o c h ú n g d i c h u y ểnv à v a c h ạm v à o t h à n h ố ng,mấtđ ộ ngnăngr ồirơixuốngđáycônthubụi,còndòngkhôngkhíbịdộing ượctrởlênnhưngvẫnchuyểnđ ộ ngxoáyốcvàtheoốngthoát(5)rangoài.
Khidòngkhímangbụichuyểnđộngqualớpvảixốp,cáchạtrắn,giọttinht h ểđược giữlạitrênbềmặtvải,khísạchđượcthoátqualớpvảirangoài;
Vảidùngđểlàmlướilọcđượcchếtạotừvậtliệudạngsợinhưbông,len,th u ỷt i n h , sợit ổngh ợp,c h ú n g c ó đườngk í n h t ừv à i m i c r ô dếnv à i c h ụcmicrôme tvàchiềudàyđếnvàicm;
Trongquá t rì nh lọc,khíchứabụichuyểnđộngqualớpvảicók hảnăngb ịlắng,kếtq uảnàylàdoquátrìnhvachạmcủacáchạtbụivớisợivảilàmcáchạtbụilắngtrênđó.Cá chạtbụicókíchthướcnhỏbịdòngkhícuốntheovàchuyểnđộngbaoquanhsợi.Sởd ĩcáchạtnàyvẫncóthểvađậpvàosợilàd ochuyểnđộngnhiệt,cònảnhhưởngcủalự cquántínhthìnhỏnêncáchạtb ụiđóvẫncóthểbámvàosơịvải.
Cáci o n dươngtậpt r u n g đậmđặcở gầnđiệncựcâ m v à t ạot h à n h quầngs á n g c oronaxungquanhđiệncực.Nếuđiệnápđượckhốngchếdướigiớihạnnguyh i ểmthìsẽkhô ngxảyratialửađiệngâysựcốthiếtbịvàtổnhaonănglượng.Cáci o n mangdấuâm(–)sẽdi chuyểnvềphíacựcdươngvàtrênđườngchuyểnđộngc h ú n g vađậpvàocáchạtbụilàmh ạtbụibịtíchđiệnâm,nhờđóbụibịhútvàocácbảncựcthubụi.Quátrìnhtíchđiệncủacáchạ tbụixảyrarấtnhanhdosốlượngi o n q u á nhiềuv à d à y đặc.Sauk h i c á c hạtb ụiđ iđếnbả ncựcd ương,p h ó n g b ớtđiệntửvàtíchtụdầntrênmặtbảncựcđếnmộtđộdàynàođó,thôngq uacơcấugõr u n g rũbụi,các hạtb ụisẽbịrơixuốngphếuhứngbụi.Quátrình tíchđiệnv à dichuyểncủahạtbụichotrênhình1.7:
+ + + + + Điệncựcâm đuợcnốivớingu ồnđiệnmộtchiề u caoáp bụiđivào điệntruờng Bụ i
Cácphươngthứcthubụitheo phươngphápướt
Quátrìnhlọcbụitrongcácthiếtbịlọcbụikiểuướtđượcdựatrênnguyênlýtiếpxúc giữadòngkhímangbụivớichấtlỏng,bụitrongdòngkhíbịchấtlỏnggiữlạivàthảirangoài dướidạngcặnbùn.Phươngháplọcbụibằngthiếtbịlọckiểuướtcóthểxemlàrấtđơngiảnnh ưnghiệuquảlạirấtcao.
Cóthểlàmviệcvớikhícónhiệtđộvàđộẩmcaomàmộtsốcácthiếtbịlọcb ụik h á c k h ô n g thểđ ápứngđượcn h ưthiếtb ịlọcb ụit ú i vải,l ọcb ụit ĩnhđiện;
Thiếtbịlọcbụikiểuướtkhôngnhữnglọcđượcbụimàcònlọcđượccảkhíđộ chạib ằngquátrìnhhấpthụ,bêncạnhđónócònđượcsửdụngnhưthiếtb ịlàmnguộivàlàm ẩmkhímàtrongnhiềutrườnghợptrướcthiếtbịlọcbụitĩnhđiệnphảicầnđếnnó.
Dòngkhíthoátratừthiếtbịlọccóđộẩmcaovàcóthểmangtheocảnhữngg i ọtn ướcl à m h a n g ỉđườngố ng,ố ngk h ó i v à c á c thiếtb ịkhácở p h í a sa u thiếtbị;
Chấtlỏngđượcsửdụngphổbiếnnhấttrongthiếtbịlọcbụikiểuướtlànước.Trườngh ợ pt h i ếtb ịl ọccóchứcnăngv ừak h ửb ụiv ừak h ửk h í đ ộ chạit h ì c h ấtl ỏngcóthểlàmộtloạ idungdịchnàođódoquátrìnhhấpthụquyếtđịnh.Vớimụcđ íchgiảmlượngdịchthểdùngt rongcácthiếtbịlọcbụikiểuướtngườitasửdụngh ệthốngtướiphunkhépkín(tuầnhoàn).
Thiếtb ịlọcb ụikiểuư ớ tc ó t h ểđ ư ợ cc h i a t h à n h c á c l o ạisauđ âyt u ỳt h u ộcvàong uy ên lýhoạtđộngcủachúng:
Trongtháprửakhírỗngngườitachokhíbụiđiquamàndịchthểphun.Lúcn à y các hạtbụibịdínhkếtbởicácgiọtdịchthểvàlắngxuống,cònkhíđãđượcthub ụiđirakhỏithiếtbị Đườngdẫnkhícóphundịchthể:
Cách à n g mỏp h u n hoặcl à m á y phunmùđ ư ợ cm ắcvàot r o n g đ ư ờ ngốngdẫnk híhoặctrongốngkhóiđểtạoratrênđườngđicủadòngkhíbụicácmànchắnnước.Đểtránh mấtmátnhiềudobắntóe,vậntốccủakhíởtrongđườngdẫnkhícóp h u n dịchthểkhôngvư ợtquá3m/s.Lưulượngnướckhoảngtừ0,1đến0,3l/ m 3 T r o n g đ asốc á c t r ườngh ợpcầnphảiđặtở phíasaucácđ ư ờ ngdẫnkhícóphund ịchthể mộtthiếtbịthugiọtvàtrangbịnhữngdụngcụthoátnướcđểthảidịchthểlắngđọng.
Cácb uồngr ửak hí đượcchếtạobằngki mloại,bê tô ng cốtth ép hoặcbằnggạch.B êntrongbuồngcócácmỏphunđểtạothànhmànchắnnướctrênđườngđicủad ò n g k h í , c á c m ỏp h u n n à y đượcb ốt r í t h à n h mộtsốh à n g , n h ưngp h ổbiếnnhấtlàxếptheokiể ubàncờ.Đểtănghiệusuấtthubụikhíđôikhitrongbuồngrửa trênđườngchuyểndộngcủakhíngườitađặtcáctấmchắn,cáclákhoanlỗhoặclàc á c lưới,ở cuốibuồngrửangườitađặtbộgomhạtnước.
Cáctháprửaphunrỗnglàthápcótiếtdiệntrònhoặchìnhchữnhật,trongđósựtiếpxú cgiữakhícầnthubụivớicácgiọtdịchthểđượctiếnhànhnhờcácmỏp h u n Theohướn gchuyểnđộngcủakhívàdịchthể,cáctháprửarỗngđượcchiat h à n h loạin g ượcd ò n g , đồngd ò n g v à chínhg i a o N g ườit a t h ườngsửd ụngc á c thiếtbịvớisựchuyểnđộngn gượcdòngcủakhívàdịchthể,cònloạicấpdịchthểc h í n h giaotứclàdịchthểđượcđưa vàodướigócvuôngvớihướngcủadòngkhíth ì ítđượcsửdụng.Trongcáctháprửang ượcdòng,cácgiọtdịchthểtừmỏphunrơixuốnggặpdòngkhíbụi.Cácgiọtnàyphảiđủlớn đểkhôngbịdòngkhíthườngcó vậntốctừ0,6đến1,2m/ scuốnrangoài.Khivậntốcdòngkhílớnhơnnữathìtr on g thiếtbịcầnphảiđặttấmchắnn ước.Ngườita đặtmỏphuntrongthiếtbịởmộthoặcnhiềutiếtdiện:đôik h i b ốt r í t h à n h nh iềutầng,đôik h i lạichỉđặtdọct h e o trụcthiếtbị.
Khácv ớit h á p rửak h í r ỗng,trongtháprửac ó ô đ ệ mngườit a đặtcácc ụcn g u y ê n l iệu(cốc,thạchanh),cáckhốiđịnhhìnhcủacácvậtliệukhácnhau:gốm,sứ,g ỗ.K h i d ịcht h ểc ó t í n h a x i t hoặct í n h kiềmy ếut h ì c á c ô đ ệ mđ ư ợ cchếtạobằnggốm,sứ.Ôđệmcót hểcóhìnhdạngkhốitrụ,vànhkhuyên cóđườngkínhn g o à i bằngchiềucao,cònchiều dàycủathànhnhỏhơn10lần.Nhữngvòngnhỏcóđườngkínhngoàinhỏhơnhoặcbằng50 mmđượcxếptrongthápkhôngtheothứtự,cònnếuvòngcóđườngkínhlớnhơnchúngđ ượcxếpthứtựtheotừngdãy.Nếud ịchthểcótínhchấttrungtính,nhiệtđộkhívàotháprửa khôngcaothìcácôđệmcó thểđượcchếtạobằnggỗ.
Trởlựcquathiếtbịthubụikiểucóôđệmlớnhơnnhiềusovớitháprửakhír ỗng.T r ởl ựcq u a ô đ ệ mp h ụt h u ộcv à o k í c h t h ước,h ì n h d ạngmỗiđ ơ nn g u y ê n trong ô,chi ềucaocủanóvàvậntốckhí.Dohaybịlấpôđệmkhilàmsạchkhíbụin ê n thiếtbịnàyngàycà ngítđượcsửdụngtrongkỹthuậtthubụilàmsạchkhí.Chỉnênsửdụngcáctháprửakhícóđệ mkhithuhồicácloạibụithấmướttốt,đặcbiệttrongcáctrườnghợpkhicácquátrìnhthubụi kèmtheosựlàmnguộikhíhoặchấpt h ụkhí.
Trongcácthiếtbịsủibọt,khícầnlọcbụiđiqualớpdịchthểdạngbọt,trênb ềmặtcủab ọtsẽxảyrasựlắngcáchạtbụi.Vậntốcnổitựdocủabọtbằng0,25–
0,35m/ s,cònvậntốccủakhíởtiếtdiệncủadụngcụsủibọtthôngthườngkhôngl ớnhơnnhiềusov ớivậntốcnổicủabọt.Hiệusuấtcủacácthiếtbịloạinàycaokhit h u bụicókíchthướclớnhơ n5m.Nhưngdocónăngsuấtkhôngcaonênngàynay cácthiếtbịthubụisủibọtítđượcs ửdụngtrongcôngnghiệp.
Cấutrúcđơngiảnnhấtcủathiếtbịthubụiẩmdướitácđộngcủalựcvađậpq u á n t í n h l à mộtt h á p đ ứ ngcól ớpd ịcht h ểở phầndướitháp.Khidòngk h í bụiq u a y ngoắt180 0 ,cá chạtbụilắngtrênmặtnước,cònkhísạchsẽđivềphíaốngxảk h í Các thiếtb ịloạinày chỉt híchhợpđể thubụicókích thướclớnhơn2 0m.Cặnđượclấyrakhỏithiếtbịtheochukỳ hoặcliêntụcquacửachắnnước.
Cácthiếtbịthubụiẩmdướitácđộngcủalựclytâmđượcchialàmhailoạit h e o cấut rúc:ởloạit hứnhấtcóchuyểnđộngquaycủadòngkhídođưakhívào t h e o hướngtiếptu yến;cònởloạithứhaicấutạocánhởtâmchínhlàbộphậntạox o á y ởNgađốivớicácmá yrửakhíngườitađưadòngkhívàotheophươngtiếptuyếnvàvớisựtướimàngbởicácmỏp hun.Khihàmlượngbụilớnhơn2g/ m 3t h ì ởp h í a trướcx y c l o n v ớim à n g nướcnênđặtmộtthiếtb ịl ọcb ụibướcmộtn h ưx y c l o n khôhoặcmộtdạngthubụiquántínhkhác.
Cácm á y rửakh íVenturilà n h ữngthiếtb ịthuẩmhiệuquả.Đặcđ iểmcấut r ú c chun gcủacácthiếtbịnàylàcóốngbiếnbụitrongđóxảyraquátrìnhđậpnhởth ểtíchtướiphunb ởidòngkhíbụichuyểnđộngvớivậntốclớnđến150m/ svàp h í a saucóđặtbộphậnthugiọt.
Nguyêntắcthubụitheophươngphápkhíđộng,đólàtạorasựthấmướtcáchạtb ụitro ngd ò n g k h í chuyểnđ ộ ngở trạngt h á i chảyr ốibằngnướct r o n g ốngVenturi.Thấmư ớtcáchạtbụiởtrạngtháichảyrốitạonênsựkếttụcáchạtbụic ù n g vớigiọtnước.Cáchạtb ụikếttụđãđượctănglênvềkíchthướcvàcácgiọtn ướcđượcthulạitrongbộphậnthugiọt.
Bộ phận cấp bụi Thiết bị lọc bụi Quạt hút
Bể chứa n−ớc Bơm bùn xả cặn Ra bãi thải Bơm Tuần hoàn
Đềxuấtgiảiphápxửlýbụithantạigươnglòchodâychuyềnđàolòbằng máy
98%dođóhaithiếtbịbuồngl ắngb ụiv à x y c l o n k h ô n g p h ù hợp.L ọcb ụit ú i vảic ó t h ểx ửl ý b ụikíchthướcn h ỏvớih i ệusuấtr ấtc a o nhưngv ù n g k h ô n g k h í c ó b ụit h a n t ạig ươngl ò trongdâychuyềnđàolòbằngmáycombaiAM-
Tronghầmlòdiệntíchrấtnhỏhẹpnênthiếtbịthulắngbụiởđâycũngphảicókíchthư ớcnh ỏgọn.L ọcbụiđiệnthườngc ó kí ch thướclớnd ođ ók h ô n g p hù h ợptrongtrườngh ợpnày.
Vớinhữngyêucầuvàđặcđiểmnơisảnxuấtnhưvậychúngtathấysửdụngthiếtbịthu bụiẩmốngVenturilàthíchhợpnhất,vớisơđồkhốithiếtbịnhưtrìnhb à y dướiđây(hình1. 8).Ngoàirathiếtbịlọcướtcũngcóthểlàmgiảmmộtsốkhíđ ộchạicótronghầmlò.
Kháiquát vềthiết bịVenturi
Nguyênlýhoạtđộng
Cácmáyr ửakh íV e n t u r i l à nhữngt h i ếtb ịt h u bụiẩ mhiệuquả.Đặcđ iểmcấutrúc chungcủacácthiếtbịnàylàcóốngbiếnbụitrongđóxảyraquátrìnhđậpn h ỏthểtíchtướiph unbởidòngkhíbụichuyểnđộngvớivậntốclớntừ40m/sđến1 5 0 m/ svàphíasaucóđặtbộphậnthugiọt.
Nguyêntắcthubụitheophươngphápkhíđộng,đólàtạorasựthấmướtcáchạtb ụitro ngd ò n g k h í chuyểnđ ộ ngở trạngt h á i chảyr ốibằngnướct r o n g ốngV e n t u r i Sựth ấmướtcáchạtbụiởtrạngtháichảyrốitạonênsựkếttụcáchạtbụic ù n g vớigiọtnước.Cáchạ tbụikếttụđãđượctănglênvềkíchthướcvàcácgiọtn ướcđượcthulạitrongbộphậnthugiọt.
Cấutạo
Cổố ngtạot ốcđ ộ d ò n g k h í bụicóg i á t r ịcực đại.
Ốngkhuếcht á n (ốngloe)trongđ ód ò n g k h í giảmtốcđộvàxảyrasựkếttụcáchạtbụicùngv ớicácgiọtnước ỐngVenturic ó t h ểc ó tiếtdiệnt r ò n hoặcchữ nhật.Ốngphầncổventuricónhiệmvụtạorasựx á o t r ộnk h í đảmbảoốngl à m việcc ó hiệuquả.V ì d ò n g chuyểnđ ộ ngở trạngt h á i chảyr ốinêntạicổốngxảyr asựvađậpgiọtnướcvàtạonênsựxáotrộnmạnhgiữa khívàcácgiọt.Nhiệtđộvàoốngventurikhôngđượcv ượtquá250 0 C.Nếunhiệtđ ộ khívượtq uá nhiệtđ ộ tr ê nt h ì p hảilàmn g u ộitrướcđ ể t r á n h sựb ốch ơin ướ ct r o n g ống.
Theoq u a n đ iểmk h í đ ộ ng,m á y rửav e n t u r i sẽc ó cấut r ú c t ốiư uk h i k í c h t h ướccácđơnnguyênnhưsau:
PhânloạiốngVenturi
Hình2.2-Cấutrúccủacácốngventuri a) Đưanướctướiphunquamỏphunởtâm;b)Tướiphunởbiên; b) Tướimàng; d)Tướiphunkhôngcầnmỏphun
Thiếtbịventuritướiphuntheotrụctâmbằngmỏphun(h.2.2a).Trongthiếtb ịkiểu nàysựcấpn ướcvàođ ể tướip h u n đ ư ợ cthựchiệnbởicácm ỏp h u n đặt trướcốngthuhẹphoặcđặttrựctiếpngaytrongnó.Ápsuấtởtrướccácmỏphunt hườngk hoảngtừ0,2đến0,3MPa.Chủyếusửdụngcácmỏphunlytâm.
Thiếtbịventuri phunt h e o m à n g (h.2.2c).K h i sửdụngnướctuầnhoànk h ô n g sạchđểphuntrongốngthìcókhản ănggâylắngkếttrênthànhcủaốngthuhẹpvà ố ngl o e , để t r á n h điềun à y n g ườit a s ửdụ ngm à n g p h u n dịchthể.S ựcấpd ịchthểnhưvậycóthểsửdụngkếthợpvớisựcấpdịchthểqu acácmỏphunhoặccấptheobiên, cũngcóthểsửdụngđộclậpchủyếulà cấpqua các ống biếnbụi.Đườngkínhtốiđacủaphầntrụkhôngnênlấylớnhơn100mm.
Cácthiếtbịventuriđưadịchthểđếnbằngnănglượngcủadòngkhí(h.2.2d)c ò n đượ cgọilàthiếtbịventurikhôngcầnmỏphun.Chúngcóthểdùnglàmmáyhấpthụvàđể thubụikhidùngnướctuầnhoàn.TrởlựccủaốngVenturităngcùngv ớiviệctăngsựtướiph untuầnhoàn,điềunàythựchiệnđượcdotăngvậntốccủak h í (giữnguyênmứcchấtlỏng), cũngnhưdotăngmứcchấtlỏng(khivậntốckhík h ô n g đổi).Vídụnhưkhivậntốccủakhíở phầntrụcủaốngbiếnbụilà50-60m/s nếutănglưulượngriêngtướiphuntừ0,8đến3,3l/m 3s ẽdẫntớisựtăngtrởthủy lựccủathiếtbịtừ700đến3000N/m 2
ThiếtbịcấpnướcchoốngVenturi
Phươngphápđưanướcvàocácthiếtbịthubụiẩmđóngmộtvaitròhếtsứcquantr ọngtron gviệcphânbốnănglượngcầnthiếtđểthựchiệnquảtrìnhthubụi.Trongc á c thiếtb ịmàs ựt ư ớip h u n nướcchiếmphầnc h ủyếut r o n g việct i ê u t ốnnăngl ượng(các tháprửarỗngcó mỏp h u n , thiếtb ịhút…)phảisửdụngmỏphunlàmviệcvớiápsuấtcao.
Nếutiêut h ụnăngl ượngđ ể đ ư an ướcvàođ óngv a i t r ò thứcấp( c á c ốngv e n t u r i , cácthiếtbịthuẩmquántính…)thìchỉsửdụngcácmỏphunápsuấtthấp.T r o n g cáctrư ờnghợpmàhầunhưtoànbộnănglượngcấpvàodànhchodòngkhí( t h á p rửacóôđệm,th ápcóđĩa…)vàyêucầuphảitạođượctướiphunđồngđềut h e o toànbộtiếtdiệncủathiếtbịt hìngườitasửdụngnhữngthiếtbịtướinướccócấutrúckhácnhau.
Phânloạimỏphun
Đốivớicácthiếtbịlọcbụikiểuướthoạtđộngdựatrênnguyênlýbụibịhấpt h ụcác gi ọtnướchiệuquảlọcvàtínhchấtổnđịnhcủathiếtbịphụthuộckhôngn h ỏvàoviệclựachọn đúngthiếtbịvòiphun.
Trongcácloạimỏphuncómộtsốloạimỏphunluồngphunphụthuộcchủyếuvàok íchthướchìnhhọc,mộtsốloạimỏphunkhácluồngphunlạiphụthuộcchủyếuv à o t í n h chấtcủac h ấtl ỏng.Mứcđ ộ đậpn h ỏd ò n g d ịchtướip h ụthuộcđ ángkểvàotínhchấtvậtlýc ủadịchtưới.
Khităngá p suấtd ịcht ướitrướcv à p h u n đ ư ờ ngk í n h t r u n g b ì n h củag i ọtnư ớcsẽgiảm(hình2.4)
Vềảnhhưởngkíchthướchìnhhọccủamỏphunthìđườngkínhlỗphuncóảnhh ư ởngl ớnnhấtđếnmứcđ ộ đậpn h ỏcủag i ọtnước.K h i tăngđ ư ờ ngk í n h l ỗp h u n kíchthướ cgiọtnướctăngtheo(hình2.5)[8]
Suấttiêuhaodịchphuncủacácmỏphunchủyếuxácđịnhbởicácyếutốkếtcấu(cấutạo )vàítphụthuộcvàotínhchấtvậtlýcủadịchphunvàmôitrườngxungq u a n h Mỏphundạn gtiacóhệsốtiêuhaodịchphunlớnnhất(0,75-
Sựphânbốluồngphunchỉphụthuộcvàocấutạocủamỏphunvàkhoảngcácht ừmiệngmỏp h u n C h í n h v ì t h ếs ựp h â n b ốl u ồngp h u n d o dạngmỏp h u n quyếtđịnh (hình2.6).[8] a) b) c) d) e)
Hình2.6.Cácdạngluồngphuncủacácloạimỏphunkhácnhau a Mỏphunlytâm;b.Mỏphuntia;c.Mỏphuntia– vađập;d.Mỏphundòngtiavađậptươnghỗ;e.Mỏphuntia–lytâm v
Trongcácmỏphunkhínéndòngnướcbịđậpnhỏbởiđộngnăngcủadòngkhíhoặc h ơic ó vậnt ốclớn.Cò nn ướcđượcđ ư av à o mỏp h u n dướiápsuấtn h ỏt h ườngkhônglớn hơn4.10 5N/m2 ,hoặcđượccuốnvàodướisứchútcủadòngkhí.
Tácđộngtươnghỗcủacácdòngcóthểxảyratronghộpcủamỏphunhoặcở bênng oài.Dạngcủaluồngphunphụthuộcvàohìnhdạngcủamiệngra(khicácd ò n g hòatrộntr onghộp)vàvàolưulượngcủakhí(khihòatrộnởbênngòai).Kếtquảbiếnbụinướctốtnhất nhậnđượckhiđưanướcsongsongvàochỗkhícóvậnt ốclớnnhất.Vớicùngmộtnăngsuấ tkhisửdụngcácmỏphunkhínénsẽtiêutốnnănglượnglớnhơnkhisửdụngcácmỏphunc ơhọc.Tuynhiêncácmỏphunkhín é n chophépbiếnbụinướcnhỏhơn.
(2.2) ψ=0,73hệsốtiêuhaonướcp– ápsuấtnướccấp,Pa ρ n -khốilượngriêngcủanước,kg/m 3
Cácyếutốảnhhưởngđếnquátrìnhvậtlýdiễnratrongốngventuri 302 2
Đườngk í n h t r u n g b ì n h củag i ọtnướct r o n g ố ngv e n t u r i p h ụt h u ộcvà o c ác yếutốsau: Đườngkớnhtrungbỡnhgiọtnứớc,àm
Ápsuấtcấpnướccàngcaothìđườngkínhtrungbìnhcủagiọtnướcởmiệngracủavò iphuncàngnhỏvàngượclại.Mốiquanhệgiữađườngkínhtrungbìnhcủagiọtn ướcởmiệngr a củavòiphun và ápsuấtcấpnướcđượ cthểhiệnởhình2.7.[6] Ápsuấtnướccấp(kg/cm 2 )
Hình2.8.Đồthịtươngquangiữavậntốcdòngk h í trongố ngventurivàđườngk í n h trung bìnhg iọtnước
Vậnt ốcd ò n g k h í càngl ớnt h ì đườngkí n htrungbìnhgiọtnướccàngnhỏ.
Sựthayđổivậntốccủahạtbụivàgiọtnướct r o n g ố ngv e n t u r i đượcthểhiệnq u a cácđ ồ t h ịn h ưt r ê n h ì n h 2 7 , h ì n h 2 8 , h ì n h 2.9:[6]
Hiệusuấtcủathiếtb ịl ọcbụit ỷl ệnghịchvớiđ ư ờ ngk í n h trungb ì n h giọtnứơc,dođ óhiệusuấtcủathiếtbịsẽtăngkhiápsuấtcấpnướctăng,vậntốcd ò n g khítrongốngv enturităng.
Vậntốccủagiọtnướcvàhạtbụisẽtăngdầnkhivàoốngthuhẹp,đạtgiátrịcaonhấtởtr ongốngtrụsauđósẽgiảmdầnởtrongốngkhuếchtán.Trongquát r ì n h d i chuyể nvậnt ốcg i ảmdầnt r o n g ốngkhuếcht á n sẽxảyr a q u á t r ì n h kếttụgiữahạtbụivàg iọtnước.
Cácthôngsốđầuvào
Tínhtoáncác kíchthướcốngventuri
ok:k h ốilượngr i ê n g củak h í ở điềuk i ệnt i ê u chuẩn,ok=1 , 2 9 3 (kg/m 3 ) dk2=0,059(kg/m 3 ):độchứahơinướctrong1m 3k h í
th:hệsốtrởlựccủakhítrongốngthuhẹp,th=0,12[6]m:suấttiêu haonướctưới,m 3 /m 3k h í , m=0,00021m 3 /m 3
TínhtoánđườngkínhtrungbìnhgiọtnướctrongốngVenturi
TrongtrườnghợpdịchthểcấpchoốngVenturilànước,đườngkínhtrungbìnhg iọtn ướctạothànhdohiệuứngxénhỏdịchthểtrongốngVenturiđượctínhtoánt h e o côngth ứcsau:
TínhtoántrởlựccủaốngVenturi
Trêncơsởnghiêncứuthựcnghiệmnhiềuthiếtbịlọcbụiventuricókíchthướcv à thô ngsốkỹthuậtkhácnhau,HeskethH.E.đ ư aracôngthứcthựcnghiệmsauđâyđểxácđ ịnhtổnthấtápsuấttrongốngVenturi[4]:
TínhtoánhiệusuấthấpthụbụicủaốngVenturi
Theotác g i ảKropp.L.I.h i ệusuấth ấpt hụb ụib ởicá c gi ọtnướcdiễnr a t r o n g ốngVenturiđượctínhtoántheocôngthứcsau:
Từkếtquảnghiêncứuthựcnghiệm,HeskethH.E.cóđưarakếtluận:thiếtbịlọcb ụiVentur icúkhảnăngkhửđược100%loạibụicúđườngkớnhhạttrờn5àmvàd o đúviệcnghiờncứ uhiệuquảlọccủathiếtbịnàychủyếulàtiếnhànhđốivớibụic ú đườngkớnhhạt≤5àm.Kếtqu ảthựcnghiệmđãđượcgiacôngthànhcôngthứctín h hiệusuấthấpthụbụibởicácgiọtnước diễnratrongốngVenturinhưsau:
TT Thôngsố Kýhiệu Đơnvị Biểuthứctính Kếtquảtính
ThiếtbịVenturilàthiếtbịthubụiẩmhiệuquả.Đặcđiểmcấutrúcchungcủacácthiết bịnàylàcóốngbiếnbụitrongđóxảyraquátrìnhđậpnhỏthểtíchtướip h u n bởidòngkhí bụichuyểnđộngvớivậntốclớnđến150m/svàphíasaucóđặtb ộphậnthugiọt.
Nguyêntắcthubụitheophươngphápkhíđộng,đólàtạorasựthấmướtcáchạtb ụitro ngd ò n g k h í chuyểnđ ộ ngở trạngt h á i chảyr ốibằngnướct r o n g ốngVenturi.Thấmư ớtcáchạtbụiởtrạngtháichảyrốitạonênsựkếttụcáchạtbụic ù n g vớigiọtnước.Cáchạtb ụikếttụđãđượctănglênvềkíchthướcvàcácgiọtn ướcđượcthulạitrongbộphậnthugiọt.
Nghiêncứu cácthiếtbịtáchgiọtnước
Việclựachọnthiếtbịtáchgiọtnướcphảicăncứvàokíchthướccủagiọtnước.K h i vậnt ốckhíquaphầntrụốngVenturicàngcaothìquátrìnhđậpnhỏgiọtnướct h à n h c á c giọtn hỏh ơndiễnr a c à n g mạnh,dẫnđếnd ò n g k h í r a k h ỏit h i ếtb ịV e n t u r i mangtheo cácgiọtnướccókíchthướccàngnhỏ.Chẳnghạnkhivậntốck h í quacổốngVenturilà1 20m/ssẽtạo thànhcácgiọtnướccókíchthướctrungbình khoảng50m. Đểtáchgiọtnướccóthểlựachọnnhi ềuthiếtb ịt á c h g i ọtn ướcc ó kếtcấukhácn hautích hợpvớithiếtbịVenturi,tuy nhiên ngườitathườnglựachọnthiếtb ịc y c l o n e
( h ì n h 3 1 ) , thiếtb ịp h â n l y dạngc h â n quỳ( h ì n h 3.2),thiếtb ịp h â n táchdạn gb u ồng,thiếtb ịphânl y cób ộphậnq u a y
Thiếtb ịsủibọt,tháprỗng,t há p đệm;L ọcb ụ it ĩnhđ iệncũngđ ư ợ c sửdụnglàmthiếtbịtáchgiọtnướcchothiết bịVenturi.
Trongtrườnghợplưulượngnướctướil ớn, cũngnhưlượngkhíquathiếtbịVenturikhông ổ nđ ị nhngườit a thườngsửd ụng2 cấpthiếtb ịtá chgiọtnước:cấpl ọct h ô vàcấpl ọct i n h Đốiv ớ icấpl ọcth ôt h ườngsửdụngthiếtb ịt á c h giọtdạ ngbuồngv à c h â n quỳ.Cònđốivớicấplọctinh - sửdụngthiếtbịcyclon.Điềunàysẽchohiệusu ấtlọccaođốivớicảgiọtnướcvàbụiđốivớimọith ayđổicủalưulượngkhí.
Mặtkhácthiếtbịtáchgiọtnướcdạnglytâmnằmngang(hình3.3)cótrangb ịcán hxoắncũngthườngđượctíchhợpvớithiếtbịVenturikhivậntốcdòngkhíquathiếtbịtá chgiọtnướcnàycóvậntốcdưới15m/ s.Khiđóhiệusuấttáchgiọtnướccóthểđạtđến99%đốivớigiọtnướccókíchthước≥10m.
[ 8 ] đượctínhtíchhợpvớithiếtb ịVenturi cókếtcấuđiềuch ỉnhtiếtdiệncổốngVenturi (phầntrụthiếtbịVenturi).KhiđóthiếtbịVenturikhôngcầncóphầnlọckhuyếchtán.
Sốcánh