ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀ O TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  Đồ án môn học: Công nghệ xử lý khí thải ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ BỤI CHO NHÀ MÁY CHẾ BIẾN GỖ GVGD: Nguyễn Văn Hiển SVTH: Nhóm Huỳnh Mạnh Phúc 12127134 (01698.174.047) Nguyễn Minh Giáp 12127277 Nguyễn Thị Diễm 12127004 Trần Trịnh Thị My 12127013 TP.HCM, tháng năm 2015 Mục lục CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Nhiệm vụ thiết kế CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI GỖ 2.1 Ô nhiễm không khí bụi 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Phân loại bụi 2.2 Tổng quan bụi gỗ 2.2.1 Nhu cầu sử dụng gỗ .4 2.2.2 Quy trình chế biến gỗ 2.2.3.Nguồn gốc tính chất bụi gỗ 2.1.4.Tác hại bụi gỗ .8 2.3 Tổng quan phương pháp xử lý bụi gỗ 10 2.3.1 Phương pháp khô .10 2.3.2 Phương pháp ướt .20 2.3.3 Thiết bị lọc điện 24 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG 26 3.1 Lựa chọn thuyết minh công nghệ 26 3.1.1 Lựa chọn phương án xử lý 26 3.1.2 Thuyết minh qui trình công nghệ 27 3.1.3 Yêu cầu 27 3.2 Vạch tuyến hệ thống hút sơ đồ không gian hệ thống hút: 27 3.3 Khảo sát tính lưu lượng chụp hút: 27 3.4 Tính toán lưu lượng cho đoạn ống: .29 3.4.1 Lưu lượng tuyến ống phụ 29 3.4.2 Lưu lượng tuyến ống (tuyến bất lợi) A1-D3 30 3.5 Tính toán khí động hệ thống hút bụi 31 3.5.1 Tính toán đường kính, vận tốc cho đoạn ống 31 3.5.2 Tính toán tổn thất áp lực hệ thống đường ống tính toán 34 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ XỬ LÍ 46 4.1 Tính toán thiết kế Cyclon 46 4.1.1 Kích thước Cyclon 46 4.1.2 Tính toán hiệu suất xử lý Cyclon .47 4.1.3 Tính tổn thất sức cản thủy lực thiết bị 51 4.2 Tính toán thiết bị lọc bụi túi vải: 52 4.2.1 Cơ sở tính toán 52 4.2.2 Tính toán lọc bụi túi vải 52 4.2.3 Trở lực thiết bị: 53 4.3 Chọn quạt gió: 53 4.3.1 Lương lượng quạt hút 53 4.2.2 Cột áp quạt hút 53 4.2.2 Chọn quạt hút 55 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ .56 5.1 Kết luận 56 5.2 Kiến nghị .56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Thế giới đà phát triển mạnh mẽ mặt bao gồm cả: kinh tế, khoa học kỹ thuật Nhu cầu sống người ngày nâng cao, đòi hỏi quốc gia phải đẩy mạnh tiến trình công nghiệp hoá đô thị hoá để đáp ứng nhu cầu phát triển Quá trình công nghiệp diễn mạnh mẽ, bên cạnh đem lại lợi ích tuyệt vời cho sống người hệ luỵ để lại cho môi trường lớn như: ô nhiễm không khí, đất, nước Trong thời gian kéo dài trăm năm trước công nghiệp phát triển, nguồn ô nhiễm nhân tạo chưa thật gây tác động mạnh mẽ đế môi trường không khí Các nguồn gây ô nhiễm không khí giai đoạn chủ yếu là: CO, CO2, SO2, mồ hóng, tro, bụi , chúng sinh từ trình dùng nhiên liệu để sưởi ấm Cách mạng công nghiệp đưa đến cho môi trường không khí nhiều loại nguồn ô nhiễm như: NOx, hợp chất chì thuỷ ngân, NH3, H2S, CH, andehit, Các nguồn ô nhiễm khiến cho không khí ô nhiễm nặng Đi kèm với trình công nghiệp hoá đô thị hoá, làm bùng nổ phát triển giao thông phương tiện giới Khí thải phương tiện giới nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí Vấn đề ô nhiễm không khí khó kiểm soát, phát tán xa khu vực phát thải Không khí ô nhiễm gây nguy hiểm cho người hít phải Ngày ô nhiễm không khí vấn đề đáng quan tâm Việt Nam toàn giới “Ô nhiễm không khí có mặt chất lạ biến đổi quan trọng thành phần không khí, làm cho không khí không gây tỏa mùi, có mùi khó chịu, giảm tầm nhìn xa (do bụi)” Việt Nam biết đến nước có nguồn tài nguyên rừng dồi Gỗ mang đến nhiều lợi ích cho người sống ngày Nó có mặt khắp nơi Gỗ làm nên nhà, biệt thự, nhà thờ tiếng…, nhỏ bé gỗ dùng để đóng tường, lát sàn, làm bàn ghế, ly, chén…Để đáp ứng nhu cầu to lớn nhiều công ty chế biến gỗ hình thành Và biết, trình chế biến gỗ công đoạn bào, chà nhám, cưa, xẽ gỗ tạo nhiều loại bụi với kích thước tính chất khác gây hại đến sức khỏe công nhân dân cư sống khu vực xung quanh với bệnh da, mắt đặt biệt bệnh đường hô hấp Do việc thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ cần thiết Nhằm mục đích mang lại cho môi trường nhà máy chế biến gỗ để giảm tác hại tới sức khoẻ công nhân làm việc nhà máy, bên cạnh góp phần bảo vệ môi trường xung quanh Nhóm định đề xuất hệ thống thu gom xử lý bụi gỗ công ty chế biến gỗ 1.2 Nhiệm vụ thiết kế Mục tiêu: Thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ cho nhà máy chế biến gỗ Nhiệm vụ: + Thuyết minh tính toán, thống kê khối lượng vật liệu, + Bản vẽ vạch tuyến thu gom bụi gỗ nhà máy, + Bản vẽ sơ đồ không gian hệ thống xử lý bụi gỗ, + Bản vẽ mặt mặt cắt thể hệ thống xử lý, + Bản vẽ chi tiết thiết bị xử lý bụi CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI GỖ 2.1 Ô nhiễm không khí bụi 2.1.1 Định nghĩa Bụi tập hợp nhiều hạt, có kích thước nhỏ bé, tồn lâu không khí dạng bụi bay, bụi lắng hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói,mù Bụi bay có kích thước từ (0,001÷10)µm bao gồm tro, muội, khói hạt rắn nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brao rơi xuống đất với vận tốc không đổi theo định luật stoke Về mặt sinh học, bụi thường gây tổn thương nặng cho quan hô hấp, phổi nhiễm bụi thạch anh (Silicose) hít thở phải không khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày Bụi lắng có khích thước lớn 10µm, thường rơi nhanh xuống đất theo định luật Newton với tốc độ tăng dần Về mặt sinh học, bụi thường gây tổn hại cho da, mắt, gây nhiễm trùng, gây dị ứng… 2.1.2 Phân loại bụi - Theo nguồn gốc: +Bụi hữu bụi tự nhiên ( bụi động đất, núi lửa…) +Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…) +Bụi động vật (len, lông, tóc…) +Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su, cement…) +Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…) +Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…) Theo kích thước hạt bụi: +Khi D > 10µm : gọi bụi; +Khi D = (0,01 ÷ 0,1) µm : gọi sương mù; +Khi D < 0,1 µm : gọi khói Với loại bụi có kích thước nhỏ 0,1 µm (khói) hít thở phải không giữ lại phế nang phổi, bụi từ (0,1 ÷ 5) µm lại phổi chiếm (80 ÷ 90)%, bụi từ (5 ÷10) µm hít vào lại đào thải khỏi phổi, với bụi lớn 10 µm thường đọng lại mũi - Theo tác hại: Theo tác hại bụi phân ra: + Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen); + Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, ban… (bụi bông, gai, phân hóa học, số tinh dầu gỗ…); + Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, chất phóng xạ…) + Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang… 2.2 Tổng quan bụi gỗ 2.2.1 Nhu cầu sử dụng gỗ Trong sống đại người sử dụng đòi hỏi đồ gỗ nhà phải có nhiều tính năng, dễ bảo quản Do diện tích nhà thường bị hạn chế nên tận dụng diện tích quan trọng Chính tủ phòng phải có khả chứa nhiều loại đồ hơn, đòi hỏi kết hợp với phụ kiện khác Cùng với tiến công nghệ cho phép thiết kế bố trí nhiều chức diện tích Ví dụ bếp ngăn chứa gắn thêm kệ inox, kệ kéo, xoay trượt để phù hợp với loại sản phẩm.Việc sử dụng gỗ tự nhiên ưa chuộng truyền thống Gỗ tự nhiên mang lại cảm nhận thiên nhiên thật nên sử dụng không gian giao tiếp, phòng ngủ Sự phong phú bề mặt gỗ chế biến giúp sản phẩm có hiệu sử dụng, thẩm mỹ phong phú không khác gỗ thiên nhiên giúp cho nhà thiết kế thực nhiều ý tưởng Vì công trình nhà ở, 90% đồ nội thất sử dụng loại gỗ công nghiệp 2.2.2 Quy trình chế biến gỗ Mô tả quy trình công nghệ Các công đoạn công nghệ chế biến gỗ, chia thành phần sau: - Công đoạn cưa, tẩm sấy - Công đoạn định hình - Công đoạn tạo dáng - Công đoạn làm mộng - Công đoạn chà nhám chi tiết sản phẩm - Công đoạn sơn phủ bề mặt chi tiết Các công đoạn mô tả sau:  Cưa tẩm sấy Nguyên liệu loại gỗ vụn, gỗ khúc gỗ dạng thân (cao su, tràm, bạch đàn…) Được cưa với kích thước thích hợp sau đem ngâm hay tẩm hóa chất Đối với loại gỗ khúc, gỗ vụn, trước đem đến công đoạn cắt, định dạng sản phẩm phải dán keo, sau ghép khúc gỗ lại, chúng sấy nhiệt từ việc đốt củi để tạo miếng lớn hơn, thích hợp cho việc cắt xén sản phẩm Công đoạn phát sinh bụi máy cưa  Định hình Tùy loại chi tiết cần thực mà giai đoạn gỗ cắt hay tuapi để có kích thước thích hợp: Đối với sản phẩm có dạng phẳng, gỗ ép cắt xén theo chi tiết tương ứng loại khung ghế, tay cầm ghế Đối với chi tiết phức tạp chân ghế, chân tủ, chân giường có loại hoa văn khác nhau, gỗ phay chi tiết máy tuapi Công đoạn phát sinh bụi máy cưa, máy tuapi  Tạo dáng Gỗ sau cắt kích thước theo yêu cầu khâu định hình, tạo dáng chi tiết tương ứng với sản phẩm Công đoạn bao gồm: cưa lọng, phay, bào để tạo dáng xác cho chi tiết sản phẩm Công đoạn phát sinh bụi máy cưa, máy tuapi, bào  Mộng Gỗ sau tạo dáng xác khâu tạo dáng, sau đưa vào khâu mộng để làm mộng lắp ghép Các mộng bao gồm: mộng âm, mộng dương, mộng đơn, mộng đôi Công đoạn chủ yếu sử dụng máy tuapi, cưa mâm lưỡi Công đoạn phát sinh bụi máy cưa, máy tuapi  Chà nhám (đánh bóng) chi tiết sản phẩm Ở công đoạn này, chi tiết (sản phẩm) trước hết chà nhám thô góc cạnh, bề mặt Sau chúng chà tinh loại giấy nhám mịn máy tay Bảng 3.10 : Kết tổn thất tuyến ống A1-D3: Tên tuyến ống A D Tên đoạn ống L (m3/h) l (m) d (mm) v (m/s) R Σξ Pđ (kg/m2) 650 12,47 100 23 6,94 0,94 32,49 86,54 30,54 117,08 3250 7,8 225 22,7 2,45 0,003 31,69 19,11 0,1 19,21 3900 3,15 250 22,1 2,04 3,165 29,94 6,43 94,77 101,2 4550 0,83 280 20,5 1,53 3,23 25,9 83,66 84,93 5200 0,84 280 23,5 1,93 33,83 1,27 1,68 65,29 66,97 5850 1,52 315 20,9 1,38 3,354 26,73 2,1 89,66 91,75 6500 2,79 315 23,2 1,68 1,93 33 4,69 63,69 68,38 7150 4,48 355 20,1 1,1 3,354 24,75 4,93 83,02 87,95 7800 2,76 355 21,9 1,3 1,93 29,46 3,59 56,86 60,44 10 8450 1,27 355 23,7 1,51 1,93 34,57 1,92 66,73 68,64 11 9100 0,35 400 20,1 0,947 3,354 24,88 0,33 83,44 83,77 12 9750 3,78 400 21,6 1,09 1,93 28,56 4,12 55,12 59,24 10400 6,42 400 23 1,23 2,33 32,49 7,9 75,71 83,6 16250 9,25 500 23 0,928 3,077 32,49 8,58 99,98 108,56 43 23400 630 20,9 0,547 4,967 26,73 Tổng 2,19 155,37 132,77 1081,33 134,96 1236,69 29,36 24,32 34,13 1,2 2,55 12,65 2,96 2,69 17,54 45,2 67,26 106,3 94,77 83,66 65,29 89,66 46,9 69,52 101,39 107,5 97,32 96,32 68,25 92,35 109,87 569,69 679,55 Bảng 3.11: Kết tổn thất tuyến ống phụ B: Tên tuyến ống Tên đoạn ống L (m3/h) l (m) d (mm) v (m/s) R Σξ Pđ (kg/m2) B 650 1300 2600 3250 3900 4550 5200 5850 4,23 5,12 11,73 0,49 1,25 8,27 1,48 1,95 100 140 200 225 250 280 280 315 23 23,5 23 22,7 22,1 20,5 23,5 20,9 6,94 4,75 2,91 2,45 2,04 1,53 1,38 0,54 1,336 2,07 3,354 3,165 3,23 1,93 3,354 32,49 33,83 32,49 31,69 29,94 25,9 33,83 26,73 Tổng 44 Bảng 3.12: Kết tổn thất tuyến ống phụ C: Tên tuyến ống C TÊN ĐOẠN ỐNG L (m3/h) l (m) d (mm) v (m/s) R Σξ Pđ (kg/m2) 650 1300 1950 2600 3250 4550 5200 18,53 4,73 0,75 4,49 8,69 0,71 0,73 100 140 180 200 225 280 280 23 23,5 21,3 23 22,7 20,5 23,5 6,94 4,75 2,87 2,91 2,45 1,53 1,38 0,94 0,936 4,545 3,165 3,354 5,083 1,93 32,49 33,83 27,86 32,49 31,69 25,9 33,83 128,6 22,47 2,15 13,07 21,29 1,09 1,01 30,54 31,67 126,61 102,84 106,3 131,66 65,29 159,14 54,13 128,76 115,9 127,59 132,75 66,3 6500 6,65 315 23,2 1,68 3,354 33 11,17 110,69 121,86 7150 3,36 355 20,1 1,1 3,354 24,75 3,7 83,02 86,72 204,54 788,62 993,15 Tổng Từ kết tính toán tổn thất áp suất tuyến ống, ta thấy ∑∆PA1-D3 > ∑∆PC >∑∆PB nên tuyến ống A1-D3 tuyến ống 45  Tính toán cân kiểm tra nút: Kiểm tra độ chênh lệch áp suất nút hệ thống nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu chênh lệch 5% cần đặt van điều chỉnh  Nút tuyến A-D tuyến B: Ta có: - 100% = 1236,69  692,55  100% = 44% > 5% 1236,69 Đặt van điều chỉnh vị trí  Nút tuyến A-D tuyến C: Ta có: - 100% = 1236,69  993,15  100% = 19,7 % >5% 1236,69 Đặt van điều chỉnh vị trí CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ XỬ LÍ 4.1 Tính toán thiết kế Cyclon 4.1.1 Kích thước Cyclon Trong kỹ thuật thông gió xử lý bụi có nhiều loại Cyclon khác nhau, loại Cyclon Liot Viện nghiên cứu Kỹ thuật Bảo hộ lao động Leningrat đề xuất áp dụng rộng rãi Vì vậy, nhóm chọn Cyclon loại LIOT: Lưu lượng không khí cần lọc L = 23400 m3/h Khối lượng riêng hạt bụi là:  b = 1200 kg/m3 Vận tốc không khí miệng vào Cyclon theo tính toán: v = 20,9 m/s với D = 630 mm  Đường kính ống dẫn bụi vào: d = 630mm  Chiều cao ống chuyển tiết diện: a = 1,17 x d = 1,17 x 630 = 737,1 mm  Chiều rộng ống chuyển tiết diện: ta có: d td  2a  b  737 ,1  b  = 630mm  b = 550 mm ab 737 ,1  b  Chiều dài ống chuyển tiết diện vào : 1,62 x d = 1020,6 mm 46  Chiều dài ống tiếp tuyến: 1,62 x d = 1020,6 mm  D thân xyclon: 3,24 x d = 2041,2 mm  D ống thoát khí : 1,9 x d = 1197 mm  D ống xả bụi: 0,4 x d = 252 mm  Chiều cao phần ống thoát khí sạch: 1,17 x d = 737,1 mm  Chiều cao thân Cyclon phần ống thoát khí sạch: 0,2 x d = 126 mm  Chiều cao phần nón trên: 0,3 x d = 189 mm  Chiều cao phần hình trụ: x d = 3150 mm  Chiều cao phễu dưới: x d = 2520 mm  Chiều cao ống xả bụi: d = 630mm  D ống = D ống vào = 630 mm  Bề rộng khối tiết diện từ thân Cyclon đầu ra: 0.67 x d = 422,1 mm  Tổng chiều cao Cyclon: 11,67 x d = 7352,1 mm  Khi đặt Cyclon vào giá đỡ, chọn khoảng cách từ mặt đất đến đáy Cyclon (tính buồng lắng bụi dưới) 1650 mm 4.1.2 Tính toán hiệu suất xử lý Cyclon Trên kích thước Cyclon LIOT sau tính toán theo mô hình mẫu viện nghiên cứu Lưu lượng khí cần lọc 23400 m3/h Vận tốc vào miệng ống chuyển tiết diện: vE  L 23400   16,04 m/s, 3600  a  b 3600  0,737  0,55 Nhiệt độ không khí tk = 30oC, áp suất khí Pkq = 760 mmHg Vận tốc tiếp tuyến trung bình vTTB hạt bụi Cyclon nhận (0,7  1,0)  v E : 47 vTTB   16,04  16,04 m/s Bán kính trung bình vòng chuyển động xoắn ốc hạt bụi Cyclon: r0  r1  r2 0,599  1,02   0,81m 2 Trong đó: - r1: bán kính ống thoát khí sạch, r1 = 0,599 m - r2: bán kính thân hình trụ xyclon, r2 = 1,02 m Số vòng quay Cyclon : vTTB 16,04 n   3,15 (vòng/giây)    r0  3,14  0,81 Cyclon LIOT thiết kế với số vòng quay Cyclon chạm vào điểm cuối vỏ hình trụ là: n = 3,15 vòng/giây Đường kính giới hạn hạt bụi: o   4,5  L  b (r  r )n H p 2 2 ln r2 r1 4,5 18,63  10 6  6,5 1,02 ln  2,19  10 5 (m)  21,9m 2 3,14 1200  1,02  0,599  3,15  2,413 0,599 Trong đó:  δo: đường kính giới hạn hạt bụi (m)  L: lưu lượng (m3/s) L = 23400 m3/h = 6,5 m3/s  μ: hệ số nhớt động lực bụi (Pa.s) ứng với điều kiện nhiệt độ không khí 30oC áp suất khí 760 (mmHg) µ= 18,63 x 10-6 (Pa.s)  Hp: Chiều cao làm việc Cyclon 48 Hp = H – a = 3,15 – 0,737 = 2,413 m Với: H- Chiều cao phần hình trụ Cyclon, H= 3,15 m a: Chiều cao ống dẩn vào, a = 0,737 m  r2: bán kính thân Cyclon, r2 = 1,02 m  r1: bán kính ống thoát khí sạch, r1 = 0,599 m  ρb: Khối lượng riêng hạt bụi (kg/m3) ρb = 1200 (kg/m3)  n: Số vòng quay Cyclon, n = 3,15 vòng/s Hiệu suất lọc cỡ hạt Cyclon: ( )  Với    3  e( 1 e ) ( )  100 % b r2  r2 n Hp  L 1200 1,02  0,599 2    3,14   , 06  , 413   2,16  10 6 6,32 18,63  10 e: số của lô-ga-rit́ tự nhiên, Hằng số e  2,718 Từ ta tính giá trị ( ) ứng với cở hạt có    trình bày bảng sau: Bảng 4.1: Tính toán hiệu lọc theo cở hạt ( ) Cyclon Đường kính hạt bụi 5.10-6 7,5.10-6 12,5 10-6 17,5 10-6 >21,9 10-6 0,0526 0,114 0,286 0,484 0,645 (m)  e(  e ( ) ) 0,645 49 8,2 17,7 44,3 75 100 Hiệu lọc theo khối lượng hệ thống Bảng 4.2 Bảng phân cấp cỡ hạt ban đầu hạt bụi Đường kính hạt bụi (µm) Phần trăm khối lượng % 20 Tổng 3,1 10,5 15,1 19,6 51,7 100 372 1260 1812 2352 6204 12000 8,2 17,7 44,3 75 100 341,50 1036,98 1009,28 588,00 0,00 Lượng bụi 1m3 khí thải mg/m3 Hiệu lọc theo cỡ hạt H% lấy trung bình theo cỡ hạt Lượng bụi lại qua Cyclon, mg/m3 2975,76 Hiệu suất làm Cyclon:  12000  2975,76  100 %  75,2% 12000 Nồng độ bụi tối đa cho phép theo QCVN 19: 2009/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia khí thải công nghiệp bụi chất vô quy định sau: Cmax = C x Kp x Kv = 200 x 0,9 x 0,8 = 144 mg/Nm3 Trong đó: + C nồng độ bụi tổng lấy theo cột B, C = 200 mg/Nm3 50 + Kp hệ số lưu lượng nguồn thải, với L= 23400 m3/h, Kp= 0,9 + Kv hệ số vùng, khu vực, Chọn Kv = 0,8 ứng với khu vực loại Ở điều kiện thường t = 30oC, nồng độ quy định là: C r  144  273  25  141,6 mg/m3 273  30 Nồng độ bụi sau khỏi Cyclon 2975,76 mg/m3 > Cr nên cần thêm thiết bị lọc bụi túi vải 4.1.3 Tính tổn thất sức cản thủy lực thiết bị Trở lực Cyclon xác định theo công thức: P  K E   v E2 2g  4,52  1,205  16,04  71,42 kg/m2 2g ( Công thức 7.26 Sách Ô nhiễm không khí xử lý khí thải -Trần Ngọc Chấn) Trong đó: + K E xác định theo công thức Shepherd Lapple: KE  16ab 16  0,737  0,55   4,52 4r12  0,599 Với - a chiều cao ống chuyển tiết diện (Ống vào Cyclon), a = 0,737 m - b chiều rộng ống chuyển tiết diện (Ống vào Cyclon), b = 0,55 m - r1: Bán kính đường ống thoát khí sạch, r1 = 0,599 m +  tỉ trọng không khí điều kiện bình thường,  =1,205(kg/m3) + v E vận tốc vào miệng ống chuyển tiết diện, v E =16,04 m/s 51 4.2 Tính toán thiết bị lọc bụi túi vải: 4.2.1 Cơ sở tính toán Lưu lượng khí cần lọc Q = 23400 m3/h Nồng độ bụi gỗ vào thiết bị Cv = 2975,76 mg/m3 Khối lượng riêng hạt bụi ρb = 1200 kg/m3 Nồng độ bụi khỏi thiết bị túi vải đạt QCVN 19: 2009/BTNMT, C r  141,6 mg/m3 Hiệu suất làm việc theo lý thuyết thiết bị η  2975,76  141,6  100 %  95,24% 2975,76 4.2.2 Tính toán lọc bụi túi vải Diện tích vải lọc: Khả lọc vải: llọc = 120 – 160 m3/m2.h Chọn llọc= 150 m3/m2.h Floc = L 23400   156 m2 l 150 Tính toán kích thước túi lọc: Theo Trần Ngọc Chấn, sách ô nhiễm không khí xử lý khí thải , Trang 162, ta chọn thông số sau: Đường kính d = 125 – 300 mm, chọn d = 250 mm = 0,25 m Chiều cao h = – 3,5 m, chọn h = 2,0 m Ftúi    d  H  3.14  0.25  2.0  1,57m Tính số túi: n Fvai 156   99,4 Ftúi 1,57 52 Chọn 100 túi, chia đơn nguyên Mỗi đơn nguyên gồm 25 túi Chia thành hàng, hàng túi Vậy cần phải xây dựng đơn nguyên (1 dự phòng rung rũ bụi) - Khoảng cách túi tính từ tâm = × d = 500 mm Khoảng cách từ tâm túi đến vách = d = 250mm Kích thước đơn nguyên: B × L = 2500 mm × 2500 mm D khí vào = D khí = 630 mm 4.2.3 Trở lực thiết bị: ∆Ptb = PVai × n = 100  1,28 =128 kg/m2 Trong đó: + PVai Tổn thất áp lực vải lọc, PVai  75  150 kG/m2, Chọn PVai  100 kg/m2 + n hệ số thực nghiệm: n = 1,25-1,3 Chọn n = 1,28 4.3 Chọn quạt gió: 4.3.1 Lương lượng quạt hút Lưu lượng hút: L = 23400 (m3/h) Khi chọn quạt cần tăng lưu lượng chung hệ thống theo công thức: LHT  K  L  1,1 23400  25740 (m3/h) Trong đó: + K: hệ số dự trữ, K = 1,1 4.2.2 Cột áp quạt hút Pquạt hút =k x ( P + Pquạt+ PTB) (kG/m2), a Tổn thất toàn hệ thống P  : P = PHT x (1 + k  ) + Pnâng Trong đó: 53  k hệ số tỉ lệ phụ thuộc đặc tính vật liệu vận chuyển, tra bảng 8.1 trang 197 sách Thông gió công nghiệp gỗ 1,4  PHT : Tổn thất đường ống chính, PHT =1236,69 Pa  Pnâng: Tổn thất để nâng vật liệu từ lên Pnâng = h  v  g = h   kk    g = 24 (Pa) Với: + h: phần thẳng đứng đoạn ống, h = h1 - h2 = – 1.2 = 6,8 m - h1: chiều cao từ mặt đất đến đầu vào Cyclon, h1 = m - h2: chiều cao từ mặt đất đến đầu chụp hút, h2 = 1,2 m + v :hàm lượng theo thể tích, tức trọng lượng vật liệu vận chuyển 1m3 không sạch, xác định theo: v = v   kk   -  kk = khối lượng riêng không khí, lấy  kk = 1,205 kg/m3 -  = hàm lượng trọng lượng vật liệu vận chuyển không khí Dựa theo bảng 8.1 giá trị thực nghiệm tính toán hệ thống hút bụi vận chuyển khí ép – Thiết kế thông gió công nghiệp Hoàng Thị Hiền Lấy  = 0,3kg/kg + g – gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 Vậy: Tổn thất toàn hệ thống PHT PHT =1236,69x (1 + 1,4 x 0,3) + 24 =1756 Pa = 179,06 kg/m2 b Tổn thất thiết bị PTB = PCyclon + PTúi vãi = 67,47 + 128 =195,47 kG/m2 c Tổn thất thân quạt hút Tổn thất áp lực quạt gió Pquạt = 25 kG/m2 54 Từ đó: Cột áp quạt hút Pquạt hút = 1,1 ( 179,06+ 25 + 195,47) = 439,5 kG/m2 4.2.2 Chọn quạt hút Chọn quạt có:  Lưu lượng: Lquạt = 25800 m3/h  Cột áp: Pquạt = 4400 Pa Công suất đặt trục quạt: N 9,81  L  P 9,81  448,5  7,17   45,07 kW 1000   1000  0,7 Trong đó: + L: Lưu lượng quạt, L = 25800 m3/h = 7,17 m3/s + P : Áp suất quạt, H= 4400 Pa = 448,5 mmH2O +  : Hệ số hiệu dụng quạt ,  =0,7 Công suất động quạt: N ĐC  a N t  1,1  45,06  52,17 kW 0,95 Trong đó: + N: Công suất đặt lên trục quạt, N= 45,06 kW + a: hệ số, a= 1,1 (đối với quạt ly tâm có N > 10kW) +  t : Hệ số hiệu dụng truyền động,  t = 0,95 ( truyền động đai hình thang) 55 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận - Xử lý ô nhiễm bụi từ công đoạn chế biến gỗ vấn đề cần thiết nhằm giải ô nhiễm bụi gây - Trên sở lý thuyết kết hợp thực nghiệm, đồ án tính toán thiết kế hệ thống xử lý bụi gỗ thiết bị xiclon thiết bị lọc túi vải Nồng độ bụi sau xử lý đảm bảo nhỏ tiêu chuẩn cho phép trước thải vào môi trường - Để xử lý bụi nhằm giảm thiểu ô nhiễm cho môi trường, biện pháp kỹ thuật tính toán, việc thường xuyên giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho công nhân nhà máy đòi hỏi phải thực thường xuyên thông qua vận động, tuyên truyền giáo dục, chế độ khen thưởng hợp lý công tác bảo vệ môi trường chung cho nhà máy 5.2 Kiến nghị - Trong trình vận hành, yêu cầu người vận hành phải thực quy trình, thường xuyên vệ sinh thiết bị, máy móc để hệ thống làm việc có hiệu cao tăng tuổi thọ công trình - Nhà máy cần có cán chuyên trách đào tạo vận hành hệ thống theo quy trình định - Khi có cố cần liên hệ với quan chuyên môn để giải Mặt khác, nhà máy cần có liên hệ thường xuyên với quan chức để hướng dẫn cụ thể sách bảo vệ môi trường vấn đề có lên quan tới môi trường 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Trần Ngọc Chấn – ONKK xử lý khí thải.Tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội - 2004 2) Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất tập - Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 3) Hoàng Thị Hiền – Thông gió công nghiệp, Nhà xuất xây dựng - 11/1998 4) GS Trần Ngọc Chấn 1998, Kỹ thuật thông gió, NXB Xây Dựng - Hà Nội 57 [...]... khác Do bụi cần xử lý ở đây là bụi gỗ và ta cần thu hồi bụi gỗ này để làm ngun nhiên liệu cho các cơng đoạn sản xuất khác như sản xuất ván ép, làm chất đốt cho các lò sấy Mặt khác, do có lẫn cả bụi tinh và bụi thơ … Qua khảo sát về tính chất của hạt bụi, cũng như các yếu tố như mặt bằng nhà máy Nhóm đã lựa chọn phương pháp xử lý bụi ở đây là phương pháp khơ, và sơ đồ cơng nghệ được chọn như sau: Bụi phát... các phương pháp xử lý bụi gỗ 2.3.1 Phương pháp khơ 2.3.1.1 .Thiết bị thu hồi bụi khơ Thiết bị thu hồi bụi khơ hoạt động dựa trên các cơ chế lắng khác nhau: trọng lực (các buồng lắng bụi) , qn tính (lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyển động của dòng khí hoặc nhờ vào vách ngăn) và ly tâm (các xiclon đơn, nhóm và tổ hợp, các thiết bị thu hồi bụi xốy và động) Các thiết bị thu hồi bụi nêu trên chế tạo và vận... so sánh - Thiết kế hệ thống phải đảm bảo tiết kiệm tối ưu về kinh tế, đảm bảo thích hợp với mơi trường và khí hậu Việt nam 3.2 Vạch tuyến hệ thống hút và sơ đồ khơng gian hệ thống hút: Dựa vào mặt bằng của nhà xưởng đã có sẵn, vị trí các máy móc thiết bị cần thu gom bụi và hệ qui chiếu, ta vạch sơ đồ trên mặt bằng rồi dựng sơ đồ khơng gian sao cho đường ống hút bụi là ngắn nhất, thuận tiện cho thi cơng,... lượng ơ nhiễm bụi và chất thải rắn Kích thước bụi Ngun liệu sử dụng trong năm (tấn) Hệ số ơ nhiễm Tải lượng ơ nhiễm trong năm (kg/năm) Cưa, tẩm sấy 4250 0,187 ( Kg/ tấn gỗ) Bụi tinh (gia cơng) 3400 0,5 (Kg/tấn gỗ) 1700 Bụi tinh (chà nhám) 12.000 m2 0,05 (Kg/m2) 600 794,75 2.1.4.Tác hại của bụi gỗ Bụi gỗ có tính chất và kích thước khác nhau nếu khơng có biện pháp thu hồi và xử lý triệt để, bụi gỗ sẽ gây... việc của cơng nhân Hệ thống ống dẫn bụi được vận chuyển bằng khí ép và được bố trí ống dẫn trên các máy móc thiết bị như mặt bằng, sau đó đánh số thứ tự trên các tuyến ống để tính tốn áp lực của hệ thống 3.3 Khảo sát tính lưu lượng của chụp hút: Tại các vị trí phát sinh bụi ta bố trí hệ thống hút ngay vị trí thiết bị máy móc Trên mỗi thiết bị máy móc có các dạng miệng, chụp hút bụi chờ sẵn tương ứng,... dẩn bụi Cyclon Thiết bị lọc túi vải Quạt hút 26 Ống thải Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý khí thải 3.1.2 Thuyết minh qui trình cơng nghệ Bụi được thu gom ngay tại vị trí phát sinh thơng qua các chụp hút bố trí trên các máy cơng cụ Các chụp hút được nối vào hệ thống ống dẫn, dưới tác dụng của lực hút ly tâm bụi được dẫn theo hệ thống đường ống vào xiclon Tại xiclon dưới tác dụng của lực ly tâm các hạt bụi. .. để tạo sự chuyển động xốy Bụi sau khi tách đi qua lỗ tháo bụi và vào thùng chứa Khí sạch Khí sạch Khí bụi Khí Bụi Bụi a) xiclon đơn b) xiclon nhóm Hình 1.5 Xiclon e Thiết bị thu hồi bụi xốy Cũng giống như xiclon, thiết bị này ứng dụng có chế lắng bụi ly tâm Điểm khác cơ bản so với xiclon là trong thiết bị này có dòng khí xốy phụ trợ 15 Ngun lý hoạt động: Khí nhiễm bụi được cho vào từ dưới, được xốy... tính chất bụi gỗ 2.2.2.1 Nguồn gốc Đây là nguồn ơ nhiễm nghiêm trọng nhất trong cơng nghiệp chế biến gỗ, vì hiện trong phân xưởng cũ nồng độ bụi q cao so với tiêu chuẩn cho phép Bụi phát sinh chủ yếu từ cơng đoạn và q trình sau: - Cưa xẻ gỗ để tạo phơi cho các chi tiết mộc Rọc, xẻ gỗ Khoan, phay, bào Chà nhám, chà nhẵn các chi tiết bề mặt 2.2.2.2 Tính chất Thành phần chủ yếu của bụi gỗ là bụi cơ học... thước cỡ hạt bụi và tải lượng bụi sinh ra ở những cơng đoạn khác nhau Tại các cơng đoạn gia cơng thơ như cưa cắt, bào, tiện, phay… phần lớn chất thải đều có kích thước lớn có khi tới hàng ngàn m Hệ số phát thải bụi ở các cơng đoạn trong cơng nghệ sản xuất gỗ được thể hiện trong bảng sau: 7 Bảng 2.1 Hệ số ơ nhiễm bụi trong cơng nghệ sản xuất gỗ gia dụng Cơng đoạn Hệ số ơ nhiễm 1 Cắt và bốc xếp gỗ 0,187... Thiết bị lọc điện ướt được ứng dụng để thu hồi bụi, sương các axit khác nhau Thiết bị lọc điện xử lý thể tích khí lớn khỏi các hạt bụi kích thước từ (0,01÷100)m ở nhiệt độ đến (400÷500)0C Trở lực của thiết bị lọc điện khoảng 150Pa Tiêu hao điện năng cho xử lý 100m3 khí khoảng (0,36÷1,8)106J Bụi có độ dẫn điện càng cao thì hiệu quả thu hồi chúng trong thiết bị lọc điện càng lớn.Thành phần khí và bụi ... Tên máy SL HR - 18 Máy cưa rong lư i HP - 20 Đầu hút /máy Lưu lư ng v (m/s) 100x1 650 23 Máy bào 100x1 650 23 HJ - 512 Máy bào thẩm 100x4 2600 23 HR - 420 Máy cưa đu 100x1 650 23 Máy phay bàn trượt... 3.3 Khảo sát tính lưu lư ng chụp hút: 27 3.4 Tính tốn lưu lư ng cho đoạn ống: .29 3.4.1 Lưu lư ng tuyến ống phụ 29 3.4.2 Lưu lư ng tuyến ống (tuyến bất lợi) A1-D3 30 3.5 Tính... HS-625 MS 10 GTP002 Máy phay trục VN 100X2 1300 23 11 RL-680 Máy phay router cao tốc 100x1 650 23 12 TBS - 300 Máy cưa nghiêng lư i 100x1 650 23 15 ST-120D Máy làm mộng đa 100x3 1950 23 16 AP -