Đồ án tốt nghiệp công nghệ lọc bụi

đồ án tốt nghiệp Mục lục Lời mở đầu Phần I: giới thiệu chung Chơng I: Giới thiệu công nghệ lọc bụi I Giới thiệu chung II ứng dụng cụ thể thiết bị lọc bụi điện III u, nhợc điểm chung thiết bị lọc bụi điện IV Nguyên lí việc làm khí điện V Cấu trúc phận thiết bị lọc bụi điện VI Những trình làm khí điện 14 VII Mức độ thu bụi theo lí thuyết 17 VIII Các nhân tố ảnh hởng thiết bị lọc bụi điện thực tế 17 IX ứng dụng cụ thể phơng án yêu cầu lọc bụi 21 Chơng II: Rơle thời gian 23 I Rơle thời gian điện từ 24 II Rơle thời gian kiểu thủy lực 29 III Rơle thời gian kiểu đồng hồ 30 IV Rơle thời gian kiểu động 33 V 37 Rơle thời gian điện tử VI Rơle thời gian dùng vi mạch 555 42 VII Rơle thời gian kiểu mạch số 46 Phần I: thiết kế điều khiển cho động Chơng I: Thiết kế chế tạo mạch 48 49 I Các yêu cầu 49 II Thành lập sơ đồ khối 50 Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp III Khối tạo xung chuẩn 50 IV Khối chia tần 54 V 62 Khối đếm thời gian yêu cầu VI Khối logic điều khiển 74 VII Khối thị thời gian 76 VIII Bộ chuyển mạch 79 Chơng II: Thiết kế mạch 82 I Sơ đồ nguyên lí toàn mạch 82 II Các linh kiện 85 III Kết luận 86 Tài liệu tham khảo 88 Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu Nớc ta trình công nghiệp hóa, đại hóa đất nớc Trong công nghiệp ngành đợc quan tâm hàng đầu nớc ta Nhờ năm gần ngành công nghiệp có nhiều thành tựu đáng kể Các nhà máy xí nghiệp mọc lên nh nấm, với khu liên hiệp, khu chế xuất Sản lợng công nghiệp không ngừng đợc tăng lên, chất lợng hàng hóa ngày đợc nâng cao, sản phẩm đa dạng nhiều chủng loại Đó nhờ áp dụng khoa hoc kĩ thuật vào sản xuất Trong ngành điện có vai trò quan trọng Là nớc phát triển nên ngành điện tử tự động có vai trò quan trọng công nghiệp nớc ta Nó có ứng dụng tất nhà máy, xí nghiệp đợc điều khiển cách tự động nhờ thiết bị điện tử, nhờ máy tính Ngành công nghiệp phát triển không ngừng, đáp ứng đợc nhu cầu ngời vật chất tinh thần Song song với phát triển không ngừng công nghiệp môi trờng sống ngày bị ô nhiễm nặng nề Trong vấn đề bụi công nghiệp đợc quan tâm Bụi nguy hiểm cho sức khỏe ngời, đặc biệt bụi nhà máy than, nhà máy xi măng, nhà máy phân đạm Chính mà nhà máy phải có hệ thông lọc bụi, để đảm bảo điều kiện làm việc công nhân Trong hệ thống lọc bụi lọc bui tĩnh điện đợc dùng chủ yếu Trong điều khiển cho động rung gõ trờng lọc bụi tĩnh điện phận thiếu hệ thông lọc bui tĩnh điện Bộ điều khiển sử dụng thiết bị điện tử Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Đề tài thiết kế gồm có phần: Phần I: Giới thiệu chung Gồm có hai chơng : Chơng I : Giới thiệu công nghệ lọc bụi Chơng II: Rơle thời gian Phần II: Thiết kế điều khiển cho động Gồm có hai chơng : Chơng I : Sơ đồ nguyên lí mạch Chơng II: Thiết kế mạch điều khiển Cùng với cố gắng thân đợc nhận giúp đỡ, bảo tận tình của thầy giáo môn, đặc biệt hớng dẫn thầy giáo Nguyễn Quang Tuyến em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em mong nhận đợc góp ý, bổ sung thầy cô giáo bạn để đồ án em đợc hoàn thiện Em xin gửi tới thầy giáo Nguyễn Quang Tuyến toàn thể thầy cô giáo môn lời cảm ơn chân thành Sinh viên Lơng Văn Học Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Phần I Giới thiệu chung Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Chơng I Giới thiệu công nghệ lọc bụi I Giới thiệu chung Ngành công nghiệp nớc ta ngày phát triển mạnh Nó dần đáp ứng đợc nhu cầu ngày cao ngời Song song với phát triển môi trờng sống ngày bị ô nhiễm nặng nề Một nguyên nhân lớn chất thải công nghiệp Vì việc thiết kế hệ thống lọc bụi cần thiết thiếu xây dựng nhà máy, đặc biệt nhà máy xi măng, nhà máy phân đạm Hệ thống lọc bụi đảm bảo đợc điều kiện làm việc cho công nhân Nhng vấn đề đặt nhà máy chọn hệ thống lọc bụi cho phù hợp với nhà máy cụ thể Các phơng pháp lọc bụi chủ yếu gồm có: - Lọc bụi ly tâm - Lọc bụi ẩm - Lọc bụi tĩnh điện Với phát triển vợt bậc ngành điện đặc biệt tự động hoá xí nghiệp, phơng pháp lọc bụi tĩnh điện phơng pháp hiệu nhà máy công nghiệp có lợng bụi lớn nh nhà máy xi măng, nhà máy phân bón v.v II ứng dụng cụ thể thiết bị lọc bụi điện: Thiết bị lọc bụi kiểm Y: (loại nằm ngang đợc sử dụng rộng rãi nhà máy luyện kim: lò mactanh, lò quay, lò nung đôlômit, nồi Thiết bị lọc bụi điện loại thờng lọc đợc khí khô nhiệt độ cao Và thiết bị loại thờng đợc đặt sau hệ thống xiclôn để làm bụi khô khí (trớc vào thiết bị lọc bụi điện) Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Thiết bị lọc bụi điện ẩm kiểu ống trụ vùng: Thiết bị lọc bụi loại cho thu hồi bụi tinh bụi lắng tợng bụi quấn theo khí môi trờng ngoài, đồng thời điện trở suất lớp bụi giảm Thiết bị loại thờng đợc đặt phía xởng nên cần mái che thiết bị Thiết bị lọc bụi lới điện vùng: Thiết bị loại có hai vùng điện trờng riêng biệt, điện trờng để tích điện cho hạt bụi điện trờng khác để lắng bụi Nhờ điện trờng thực tốt vai trò Thiết bị lọc bụi kiểu chủ yếu làm không khí có nhiệt độ đến 400C hàm lợng bụi ban đầu 10mg/m3 Với thiết bị lọc bụi đợc áp dụng công nghiệp làm khí có hàm lợng bụi ban đầu lớn III Ưu, nhợc điểm chung thiết bị lọc bụi điện Ưu điểm: - Hiệu suất thu bụi cao Hiệu suất thu bụi đạt tới 99% Chi phí lợng thấp, cần 0,3 đến 1,8 MJ cho 1000m3 khí thải - Có thể thu đợc hạt bụi với kích thớc nhỏ tới 0,1 m nồng độ bụi từ vài gam đến 50g/cm3 - Nhiệt độ khí đạt tới 5000C - Thiết bị lọc bụi làm việc với áp suất chân không áp suất cao - Có thể điều khiển tự động hoá hoàn toàn Nhợc điểm: - Do thiết bị có độ nhạy cao nên có saikhác nhỏ giá trị thực tế thông số công nghiệp giá trị tiánh toán thiết kế hiệu thu bụi giảm sút nhiều - Những cố học dù nhỏ ảnh hởng tới hiệu thu bụi - Thiết bị lọc bụi điện không đợc ứng dụng để làm khí có chứa chất dễ nổ, thiết bị lọc bụi thờng xuất tia lửa điện Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp IV Nguyên lý việc làm khí điện: Hình 1.1 Hình vẽ bên trình bày cho ta nguyên lý tích bụi lắng bụi thiết bị lọc bụi điện Khí thải cần lọc bụi đợc thổi qua hệ thống hai điện cực Điện cực nối đất gọi điện cực lắng bụi đợc lắng chủ yếu cực Điện cực thứ đợc gọi điện cực quầng sáng Điện cực đợc cung cấp dòng điện chiều có điện cao, điện cao nên cờng độ điện trờng xung quanh có giá trị lớn gây va đập ion mãnh liệt Biểu bên ion hoá mãnh liệt nhìn thấy quầng sáng bao phủ quảnh điện cực Sự phóng điện quầng sáng xảy sát bề mặt điện cực quầng sáng Sự phóng điện quầng sáng không lan rộng hai điện cực mà yếu tắt dần theo phơng tới điện cực lắng từ điện cực quầng sáng tới điện cực lắng cờng độ điện trờng yếu dần (điện trờng hai điện cực điện trờng không đều) Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Các ion khí đợc tạo chủ yếu vùng quầng sáng Dới tác động lực điện trờng ion chuyển động phía điện cực trái dấu với chúng Các ion dơng chuyển dịch phía cực âm (cực quầng sáng cực âm) Các ion âm chuyển dịch phía cực dơng (cực dơng cực lắng) Sự chuyển dịch dòng ion điện cực tạo dòng điện Dòng điện đợc gọi dòng điện quầng sáng Khi thổi khí thải có chứa bẩn qua không gian hai điện cực ion bám dính lên bề mặt hạt bụi hạt bụi trở nên mang điện cực trái dấu với điện tích chúng tính đợc Khi tới điện cực hạt bụi đợc lắng lại bề mặt điện cực Lợng bụi đợc lắng chủ yếu bề mặt điện cực lắng Trên bề mặt điện cực quầng sáng có bụi lắng lại, nhng lợng bụi nhỏ, không đáng kể so với lợng bụi lắng lại điện cực lắng Theo mức độ tích tụ bụi bề mặt điện cực ngời ta định kỳ rung lắc điện cực, xối nớc rửa điện cực thu lấy bụi V Cấu trúc phận thiết bị lọc bụi điện: Phụ thuộc vào điều kiện bảo quản, thành phần, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm không khí, tính chất vật lý, hoá học bụi, yêu cầu mức độ làm v.v mà cấu tạo thiết bị lọc bụi có kiểu khác Nhng cấu tạo chúng có phận cấu trúc sau: Lơng Văn Học http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Hình 1.2 Vỏ thiết bị lọc bụi điện: Thờng có dạng hình hộp hình trụ Vỏ đợc chế tạo thép lá, bê tông gạch, chì vật liệu khác Chọn vật liệu phải vào nhiệt độ khí thải tính ăn mòn hoá học khí thải Phía vỏ hệ thống khung thiết bị Phía dới vỏ bunke chứa bụi Vỏ phải cấu trúc thuận lợi cho việc lắp đặt sửa chữa thiết bị Phía vỏ đợc bọc cách nhiệt Lơng Văn Học 10 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Cơ cấu phân phối khí vào thiết bị: Vấn đề phân bố khí mặt cắt ngang dòng chảy yêu cầu quan trọng thiết kế vận hành thiết bị lọc bụi điện Để phân phối khí đồng toàn tiết diện cắt ngang dòng chảy ngăn chặn dòng khó lọt qua vùng tác dụng thu bụi, ngời ta lắp đặt cấu phân phối khí Cơ cấu phân phối khí đợc đặt trớc vùng thu bụi Cơ cấu phân phối khí hệ thống lới có đục lỗ Tổng tiết diện lỗ cho khí qua chiếm 35% - 45% tiết diện Phía trớc lới cánh chỉnh hớng dòng khí Để thuận tiện cho việc sửa chữa vận hành điện trờng có bunke chứa bụi Cờu trúc bunke đợc chọn theo tính bám dính bụi Tính bám dính bụi thay đổi đáng kể theo thời gian lu bụi bunke Sau thời gian làm việc lợng bụi bám dính lớn phải định kỳ tháo bụi khỏi bunke Tuy nhiên tháo bunke không tránh đợc việc không khí qua bunke vào thiết bị làm giảm hiệu suất lọc bụi Tính lu động bụi phụ thuộc vào nhiệt độ bụi Khi nhiệt độ giảm độ ẩm khí tăng lên bụi trở nên dính nhớt Để bụi không dính kết không đóng tảng, ngời ta cách nhiệt cho bunke Trong số trờng hợp bunke đợc nung nóng phía dới Khi bụi bám dính bố trí rung bunke Việc bố trí đợc tiến hành theo chu kỳ Chú ý rằng: rung cần đợc đặt vùng bụi chuyển động có hiệu máy rung đợc phép rung cửa thải bụi bunke mở, bụi không chuyển động đợc mà máy rung làm việc bụi bị nén chặt Điện cực lắng Chúng thờng có dạng ống trụ tròn có đờng kính 200 ữ 300 mm, chiều dài từ ữ m Đôi sử dụng ống sáu có tiết diện vuông, sáu cạnh Các điện cực lắng phẳng nhẵn sử dụng thiết bị lọc ớt dùng thiết bị khô rung học để tác bụi khó tránh khỏi bụi quấn theo khí Do ngời ta thờng gắn thêm vào điện cực lắng túi chứa máng chứa bụi Lơng Văn Học 11 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Điện cực quầng sáng Phải có cấu trúc thích hợp để tạo phóng điện quầng sáng có cờng độ lớn Điện cực quầng sáng phải bền học, phải cứng vững, chịu đợc tác động cấu rung lắc, phải chống đợc ăn mòn bền nhiệt độ cao Trong thiết bị thu bụi có suất cao tổng chiều dài điện cực quầng sáng thiết bị đạt tới vài kilomet, điện cực quầng sáng phải đơn giản chế tạo giá thành thấp Ta phân điện cực quầng sáng thành hai loại chính: - Nhóm 1: Các điện tực quầng sáng điểm định vị phóng điện điện cực mà phóng điện phân bố theo chiều dài điện cực - Nhóm 2: Các điện cực quầng sáng có điểm phóng điện cố định phân bố dọc theo chiều dài điện cực Các điểm phóng điện mũi nhọn, mấu nhọn phân bố mặt điện cực Các điện cực nhóm cho phép ta tính toán đợc quầng sáng theo ý muốn tuỳ thuộc thay đổi số lợng bớc bố trí điểm phóng điện, tuỳ thuộc chiều cao mũi kim phóng điện Thiết bị tạo điện áp cao Hiệu suất thiết bị lọc bụi phụ thuộc chủ yếu vào điện áp điện cực phóng điện tích điện âm điện cực góp nối đất Thông thờng hiệu suất gần tới giá trị tối u (giá trị mà thiết bị lọc bụi kiểu Riôn để làm khí công nghiệp có hàm lợng bụi ban đầu lớn, lọc để đạt đợc hiệu suất cao cần phải xác định cho khoảng cách điện cực khoảng 50 ữ 70 mm hiệu điện đặt vào điện cực khoảng 60 ữ 80 kV) Khi làm việc điện áp cần đợc giữ dới giới hạn phóng điện đánh thủng Giá trị điện áp phóng điện đánh thủng phụ thuộc vào điều kiện vật lý hoá học khí mật độ bụi Vì đo đợc điện áp đánh thủng tức thời, đợc xác định đạt tới phóng điện đánh thủng Bộ điều khiển điện áp cao làm tăng điện áp lọc bụi tới phóng điện đánh thủng Sau xảy đánh thủng, điện áp bị ngắt thời gian Lơng Văn Học 12 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp ngắn điện áp phụ thuộc vào dãy đánh thủng vào mật độ đánh thủng lựa chọn Nếu điện áp phóng điện đánh thủng nằm điện áp đạt đợc đánh thủng xảy Phân bố điện áp cao Mỗi trờng hợp có riêng chuyển mạch 3/5 điểm Khoá thao tác từ bên rào bảo vệ buồng điện áp cao Nó dùng để nối thiết bị phát điện áp cao với trờng đó, để nối trờng điện với đất Khoá nối đất Tất phần chịu điện áp cao lọc bụi tĩnh điện đợc nối đất nhờ khoá nối đất, có nguy hiểm nổ Khi khoá đóng tơng ứng hệ thống phóng điện đợc nối đất hiệu ứng vầng quang hồ quang xảy lọc bụi Do ngăn ngừa đợc nổ hỗn hợp khí Nếu thiết bị không làm việc, khoá nối đất nằm vị trí đóng hệ thống phóng điện nối đất Thiết bị nối đất Trớc vào bên lọc bụi, tất phận chịu điện áp cao cần phải đợc nối đất tay cửa kiểm tra Điều quan trọng để bảo vệ ngời, chống lại việc đóng vào điện áp cao sai lầm Thiết bị nối đất gồm cáp nối đất, gậy nối đất, chốt nối đất cửa kiểm tra chốt nối đất khung điện cực phóng điện Hệ thống cài đặt khí Các cửa kiểm tra thiết bị lọc bụi đợc khoá hệ thống cài đặt khí để chống lại mở không đợc phép Chúng đợc mở sau cắt điện áp cao phần chịu điện áp cao đợc nối đất Ngợc lại, điện áp cao đóng vào chừng vài cửa kiểm tra mở phần điện áp cao đợc nối đất Lơng Văn Học 13 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp VI Những trình làm khí điện Sự tích điện cho hạt bụi Trong điện trờng hai điện cực, hạt bụi đợc tích điện việc hấp thụ ion lên bề mặt hạt bụi Quá trình tích điện hạt bụi xảy chủ yếu bên vùng quầng sáng Các hạt bụi tích điện thêm mà ion tiếp tục hút bám bề mặt thêm lên bề mặt hạt bụi Số ion hút bám nhiều điện tích hạt bụi tăng lên, có nghĩa cờng độ điện trờng gây điện tích đợc hạt bụi tăng lên Cờng độ điện trờng có hớng ngợc với cờng độ điện trờng hai điện cực Vì tốc độ chuyển động ion tới hạt bụi giảm đi, nghĩa giảm tốc độ tích điện cho hạt bụi Khi cờng độ điện trờng điện tích hạt bụi có giá trị cờng độ điện trờng tốc độ chuyển động ion tới hạt bụi nghĩa hạt bụi không nhận thêm ion Lúc ta nói hạt bụi đạt đợc điện tích tới hạn Với hạt bụi có kích thớc lớn m điện tích tới hạn tỷ lệ với cờng độ điện trờng tỷ lệ với bình thơng bán kính hạt bụi qth = n.e = 0,19.10.10-9.r2.E (C) qth : Điện tích tới hạn hạt bụi n : Số lợng điện tích nguyên tố hạt bụi tích đợc r : Bán kính hạt bụi E : Cờng độ điện trờng Sự tích điện hạt bụi xảy nhanh Đối với hầu hết bụi công nghiệp, điều kiện bình thờng cần sau 1s hạt bụi tích đợc lợng điện tích 90% điện tích tới hạn Sự chuyển động hạt bụi điện trờng Trong không gian điện cực lắng điện cực quầng sáng, hạt bụi chịu tác động nhiều lực: lực điện trờng, trọng lực thân hạt bụi, lực cản môi chất, lực dòng khí quấn hạt bụi theo chiều dòng khí Trong lực lực điện trờng lực cản môi chất quan Lơng Văn Học 14 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp trọng Tổng hợp lực gây chuyển động hạt bụi phía điện cực mà chủ yếu chuyển động phía điện cực lắng Đối với hạt bụi có đờng kính lớn m tốc độ chuyển động hạt phía điện cực lắng tỷ lệ với kích thớc hạt bụi tỷ lệ với bình phơng cờng độ điện trờng 10 11.E r W= (m/s) Đối với hạt bụi có kích thớc nhỏ m tốc độ chuyển động hạt bụi phía điện cực lắng không phụ thuộc vào kích thớc hạt bụi mà phụ thuộc vào cờng độ điện trờng 0,17.10 11.E (m/s) W= Các ký hiệu công thức: E : Cờng độ điện trờng r : Bán kính hạt bụi : Hệ số nhớt động lực khí điều kiện thực tế Sự lắng bụ bề mặt điện cực lắng Đặc tính Volt Ampe quầng sáng Đặc tính Volt Ampe tiêu thiết bị lọc bụi điện Khi tăng điện áp đến điện áp xuất phóng điện quầng sáng Mức điện áp mà giá trị bắt đầu có xuất phóng điện quầng sáng gọi điện áp tới hạn Đặc tính Volt Ampe quầng sáng phụ thuộc đáng kể vào khoảng cách điện cực trái dấu, phụ thuộc vào hình dáng kích thớc điện cực quầng sáng Đặc tính Volt Ampe phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ thành phần khí Trong thực tế, điện cần để xuất tợng quầng sáng thờng có giá trị lớn Quầng sáng xuất cờng độ điện trờng đạt tới giá trị tới hạn Ví dụ: áp suất khí nhiệt độ 200C để xuất hiện tợng quầng sáng cờng độ điện trờng tới hạn phải đạt tới 15kV/cm Lơng Văn Học 15 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Đối với điện cực lắng dạng ống trụ rỗng điện cực quầng sáng sợi dây dẫn cờng độ điện trờng tới hạn đợc tính theo công thức: E th = 30,3. + (1 + R1 0,298 ) (kV/cm) .R : Bán kính điện cực quầng sáng Eth : Cờng độ điện trờng tới hạn : Tỷ số khối lợng khí điều kiện làm việc điều kiện tiêu chuẩn Đối với hệ thống điện cực lắng dạng ống trụ điện cực quầng sáng sợi dây dẫn nhẵn không gai điện áp tới hạn để xuất quầng sáng đợc xác định theo công thức: U th = E th R ln R2 (V) R1 Khi điện cực lắng có dạng điện cực quầng sáng có dạng dây dẫn điện áp tới hạn đợc tính theo công thức: U th = E th R ( 2..R .H ln ) (V) a a Uth : Điện áp tới hạn (điện áp bắt đầu xuất quầng sáng) V Eth : Cờng độ điện trờng tới hạn R1 : Bán kính điện cực quầng sáng H : Khoảng cách quầng sáng điện cực lắng dạng a : Khoảng cách điện cực quầng sáng dãy Từ công thức ta thấy rằng: Khi giảm bán kính điện cực quầng sáng R1 điện áp tới hạn giảm, có nghĩa quầng sáng xuất sớm thiết bị lọc bụi điện R1 = 0,001 ữ 0,002 m R2 = H = 0,1 ữ 0,15m, U2 = 20kV ữ 30kV Để thu bụi, ngời ta thờng dùng quầng sáng âm, có nghĩa điện cực quầng sáng nối với cực âm quầng sáng ion có độ linh động lớn so với độ linh động ion dơng Lơng Văn Học 16 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp VII Mức độ thu bụi theo lý thuyết (hiệu suất thu bụi) Mức độ thu bụi thiết bị lọc bụi đợc tính theo công thức: = z V1 z V2 z V1 Trong đó: Z1, z2 hàm lợng bụi vào khỏi thiết bị Ta tính = e-wj Trong f = ln b = Bề mặt điện cực lắng / Lu lợng khí bụi v qua thiết bị (f đợc gọi bề mặt riêng thiết bị lọc bụi ứng với lợng khí cần lọc cho thiết bị lọc bụi điện xác định) Các nhân tố ảnh hởng đến hiệu suất phải kể đến kích thớc thiết bị lọc bụi, tốc độ chuyển động hạt bụi mang điện tích chuyển động cực lắng VIII Các nhân tố ảnh hởng thiết bị lọc bụi điện thực tế ảnh hởng tính chất khí cần làm Cờng độ điện trờng phụ thuộc vào hiệu cấp cho điện cực quầng sáng Nh biết điện tích hạt bụi, tốc độ chuyển động chúng (sau tích điện) đến điện cực lắng phụ thuộc điện tích hạt bụi, tốc độ chuyển động chúng (sau tích điện) đến điện cực lắng phụ thuộc vào cờng độ điện trờng (đặc biệt hạt có kích thớc lớn) Do trì hiệu cực đại cho phép điện cực quầng sáng điều kiện quan trọng để thiết bị làm việc có hiệu đạt mức thu bụi cực đại Khi tăng nhiệt độ khí hiệu điện cực quầng sáng giảm, điều trì xuyên thủng Thế hiệu xuyên thủng tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối khí Ngoài ra, nhiệt độ ảnh hởng đến tính chất bụi điện cực lắng Lơng Văn Học 17 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp ảnh hởng độ ẩm khí đến hiệu thiết bị lọc ngợc lai so với ảnh hởng nhiệt độ Tăng nhiệt độ tăng khả xuyên thủng Thế hiệu thiết bị cong phụ thuộc vào thành phần hoá học khí, thờng tạp chất khí mang điện âm nh SO3 bị hấp thụ lớp bụi làm thay đổi tính chất lớp ảnh hởng tính chất bụi lớp bụi điện cực lắng ảnh hởng kích thớc hạt bụi (độ phân tán hạt) đến công tác thiết bị lọc đợc kể đến trớc tiên trị số điện tích hạt bụi nhận đợc, tốc độ hạt đến cực lắng sau chúng đợc tích điện Điện tích hạt lớn nh tốc độ chuyển động chúng đến cực lắng lớn so với hạt nhỏ Vì hiệu thu hạt lớn cao hơn, thời gian chuyển động đến cực lắng Ngoài độ phân tán hạt bụi có liên quan đến tợng gọi bao kín quầng sáng liên quan đến cấu tạo lớp bụi điện cực lắng Thành phần hoá học ảnh hởng đến điện trở suất hạt bụi (độ dẫn điện) lớp bụi cực lắng, ảnh hởng đến hiệu làm việc thiết bị lọc bụi điện ảnh hởng bắt đầu thời điểm có tiếp xúc hạt bụi chứa điện tích âm với điện cực lắng Bụi chứa khí đợc chia thành nhóm theo giá trị điện trở suất: - Nhóm 1: Có < 104 cm (có độ diện dẫn lớn) Các hạt bụi tiếp xúc với bề mặt kim loại điện cựclắng trao tức thời điện tích âm bị đẩy vào dòng khí Do hạt bụi có độ dẫn điện lớn qua thiết bị thu điện không bị lắng Cần phải làm phận giữ bụi điện cực - Nhóm 2: Có = 104 cm đến Có 2.104 cm Các hạt bụi đợc thu hồi có hiệu thiết bị lọc điện Các điện tích hạt phân bố điện tích cực lắng - Nhóm 3: Có > 2.104 cm (có độ diện dẫn thấp) Các điện tích chứa bụi lan chậm qua lớp bụi để đến bề mặt điện cực lắng kim loại, lớp bụi tạo thành điện Lơng Văn Học 18 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp ảnh hởng hàm lợng bụi ban đầu khí Khi hàm lợng bụi cao khí, đặc biệt gồm hạt nhỏ dẫn đến tợng gọi bao kín quầng sáng (Hiện tợng xảy ta tăng số lợng hạt bụi điện trờng làm tăng số điện tích không gian Dòng điện có đợc thiết bị lọc bụi điện điện tích không gian chuyển động Vì tính linh động hạt bụi có giá trị nhỏ tính linh động ion khí, nên tăng điện tích không gian hạt bụi làm giảm đáng kể cờng độ dòng điện thiết bị lọc bụi (có số 0) Hiện tợng làm giảm thu bụi Hiện tợng bao kín quầng sáng thấy nồng độ bụi khí từ vài gam 1m3 khí đến vài chục gam/m3 Để khắc phục tợng cần giảm hàm lợng bụi ban đầu khí cần làm (giảm tốc độ khí), tăng hiệu điện cực quầng sáng để tăng cờng độ điện trờng, tăng tốc độ chuyển động hạt bụi chứa điện tích tăng cờng độ tạo thành ion Khi tăng hàm lợng bụi không khí khả làm bẩn điện cực lắng điện cực quầng sáng tạo thiết bị vận hành không ổn định ảnh hởng làm bẩn điện cực quầng sáng điện cực lắng đến hiệu thu bụi Độ điện cực quầng sáng điện cực lắng nhân tố quan trọng việc bảo quản thiết bị lọc bụi Mặc dầu điện cực quầng sáng không lắng nhiều hạt bụi, nhng bề mặt điện cực không lớn, nên dẫn đến tạo lớp bụi bề mặt dây dẫn làm tăng đờng kính điện cực quầng sáng, phải tăng hiệu điện quầng sáng, điều thực đợc Nếu bụi có điện trở lớn dây dẫn coi nh bị phủ lớp cách điện quầng sáng không tạo thành Nguyên nhân ảnh hởng xấu đến làm việc thiết bị đặc biệt có nhiệt độ khoảng 3000 ữ 4000C chứa Sunfat kim loại Lơng Văn Học 19 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp Để khắc phục tợng ta cần giảm nhiệt độ khí, rung động thờng xuyên điện cực quầng sáng, giảm lợng khí bị hút vào tối thiểu để giảm hàm lợng SO3 khí Các hạt bụi lắng điện cực lắng ảnh hởng đến công tác thiết bị, liên quan đến độ dẫn điện làm giảm hiệu thu bụi Do bề mặt lớp bụi không phẳng hiệu dễ bị xuyên thủng chỗ nhô nên phải giảm hiệu thiết bị lọc ảnh hởng tham số điện thiết bị Nh nêu, hiệu quầng sáng liên quan đến cờng độ điện trờng có ảnh hởng đến công tác thiết bị Cờng độ dòng điện tăng tăng hiệu đặc điểm thuận lợi chế độ điện Tuy nhiên xuất quầng sáng ngợc làm tăng cờng độ dòng điện hiệu thu bụi giảm Vì tợng tăng cờng độ dòng điện dẫn đến cải thiện trình thu bụi mà phải xem nguyên nhân làm tăng cờng độ dòng điện Sở dĩ điện cực quầng sáng trì cực âm quầng sáng bền vững hiệu xuyên thủng lớn so với quầng sáng dơng, ion âm có tính hành động lớn ion dơng Không cho phép cấp nguồn xoay chiều vào điện cực quầng sáng chiều chuyển động hạt hạt bụi không ngừng thay đổi làm giảm hiệu thu bụi ảnh hởng tốc độ phân bố khí thiết bị đến hiệu suất thu bụi Từ công thức = e L d k cho ta xét ảnh hởng k đến hiệu thu bụi lý thuyết Khi tăng tốc độ khí đến giới hạn hạt bụi lắng điện cực văng bị dòng quấn khỏi thiết bị, đặc biệt rung động điện cực làm tụt bụi khỏi điện cực Lơng Văn Học 20 http://www.ebook.edu.vn [...]... http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp VII Mức độ thu bụi theo lý thuyết (hiệu suất thu bụi) Mức độ thu bụi trong thiết bị lọc bụi đợc tính theo công thức: = z 1 V1 z 2 V2 z 1 V1 Trong đó: Z1, z2 là hàm lợng bụi vào và ra khỏi thiết bị Ta cũng có thể tính = 1 e-wj Trong đó f = ln 2 b = Bề mặt của điện cực lắng / Lu lợng khí bụi v qua thiết bị (f đợc gọi là bề mặt riêng của thiết bị lọc bụi ứng với lợng khí cần lọc. .. điện áp đánh thủng tức thời, nó chỉ có thể đợc xác định bởi sự đạt tới phóng điện đánh thủng Bộ điều khiển điện áp cao làm tăng điện áp lọc bụi tới sự phóng điện đánh thủng Sau khi xảy ra đánh thủng, điện áp bị ngắt trong một thời gian Lơng Văn Học 12 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp ngắn và điện áp phụ thuộc vào dãy đánh thủng và vào mật độ đánh thủng đã lựa chọn Nếu điện áp phóng điện đánh thủng... trong các thiết bị khô khi rung cơ học để tác bụi thì khó tránh khỏi bụi quấn theo khí ra ngoài Do đó ngời ta thờng gắn thêm vào điện cực lắng các túi chứa hoặc máng chứa bụi Lơng Văn Học 11 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp 4 Điện cực quầng sáng Phải có cấu trúc thích hợp để tạo ra sự phóng điện quầng sáng đều và có cờng độ lớn Điện cực quầng sáng phải bền cơ học, phải cứng vững, chịu đợc tác... chứa trong bụi lan chậm qua lớp bụi để đến bề mặt điện cực lắng kim loại, khi đó ở trên lớp bụi tạo thành một điện thế nào đó Lơng Văn Học 18 http://www.ebook.edu.vn đồ án tốt nghiệp 3 ảnh hởng của hàm lợng bụi ban đầu trong khí Khi hàm lợng bụi cao trong khí, đặc biệt gồm các hạt nhỏ có thể dẫn đến hiện tợng gọi là sự bao kín quầng sáng (Hiện tợng này là xảy ra khi ta tăng số lợng hạt bụi trong điện... độ phân tán của hạt bụi có liên quan đến hiện tợng gọi là sự bao kín quầng sáng và liên quan đến cấu tạo lớp bụi trên điện cực lắng Thành phần hoá học ảnh hởng đến điện trở suất của hạt bụi (độ dẫn điện) của lớp bụi trên cực lắng, do đó ảnh hởng đến hiệu quả làm việc của thiết bị lọc bụi điện ảnh hởng này bắt đầu ở thời điểm khi có sự tiếp xúc giữa hạt bụi chứa điện tích âm với điện cực lắng Bụi chứa... hạt bụi đã đạt đợc điện tích tới hạn Với hạt bụi có kích thớc lớn hơn 1 m thì điện tích tới hạn của nó tỷ lệ với cờng độ điện trờng và tỷ lệ với bình thơng bán kính của hạt bụi qth = n.e = 0,19.10.10-9.r2.E (C) qth : Điện tích tới hạn của hạt bụi n : Số lợng điện tích nguyên tố hạt bụi tích đợc r : Bán kính của hạt bụi E : Cờng độ điện trờng Sự tích điện của hạt bụi xảy ra rất nhanh Đối với hầu hết bụi. .. Dòng điện có đợc trong thiết bị lọc bụi điện là do điện tích không gian chuyển động Vì tính linh động của hạt bụi có giá trị nhỏ hơn tính linh động của các ion khí, nên tăng các điện tích không gian trong các hạt bụi làm giảm đáng kể cờng độ dòng điện trong thiết bị lọc bụi (có khi chỉ số 0) Hiện tợng này làm giảm sự thu bụi Hiện tợng bao kín quầng sáng thấy khi nồng độ bụi trong khí từ vài gam trong... trong mỗi thiết bị lọc bụi điện xác định) Các nhân tố ảnh hởng đến hiệu suất phải kể đến kích thớc thiết bị lọc bụi, tốc độ chuyển động của các hạt bụi mang điện tích chuyển động về cực lắng VIII Các nhân tố ảnh hởng trong thiết bị lọc bụi điện thực tế 1 ảnh hởng các tính chất khí cần làm sạch Cờng độ điện trờng phụ thuộc vào thế hiệu cấp cho điện cực quầng sáng Nh đã biết điện tích hạt bụi, tốc độ chuyển.. .đồ án tốt nghiệp 2 Cơ cấu phân phối đều khí vào thiết bị: Vấn đề phân bố đều khí trên mặt cắt ngang dòng chảy là một yêu cầu quan trọng trong khi thiết kế và vận hành thiết bị lọc bụi điện Để phân phối khí đồng đều trên toàn bộ tiết diện cắt ngang dòng chảy và ngăn chặn dòng khó lọt qua vùng không có tác dụng thu bụi, ngời ta lắp đặt cơ cấu phân phối khí Cơ cấu phân phối khí đợc đặt trớc vùng thu bụi. .. một dãy Từ các công thức trên ta thấy rằng: Khi giảm bán kính điện cực quầng sáng R1 thì điện áp tới hạn sẽ giảm, có nghĩa là quầng sáng sẽ xuất hiện sớm hơn ở thiết bị lọc bụi điện R1 = 0,001 ữ 0,002 m và R2 = H = 0,1 ữ 0,15m, thì U2 = 20kV ữ 30kV Để thu bụi, ngời ta thờng dùng quầng sáng âm, có nghĩa là điện cực quầng sáng nối với cực âm của quầng sáng vì các ion có độ linh động lớn hơn so với độ linh