Đề tài Các vấn đề về hệ thống sấy của hệ thống bê tông nhựa nóng

Quá trình sấy có thể thực hiện nhờ năng lượng tự nhiên như năng lượng mặt trời, gió…gọi là quá trình sấy tự nhiên.. Trong thực tế, trong ngành công nghiệp ta thường tiến

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘI ĐỀ TÀI : Các vấn đề về hệ thống sấy của hệ thống BTNN

Trang 2

NỘI DUNG :

PHẦN 1 : GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÊ TÔNG

NHỰA NÓNG…

1 Tổng quan 2 Giới thiệu một chu trình công nghệ sản xuất bê tong nhựa nóng PHẦN II : NỘI DUNG THỰC HIỆN………

1 Tang sấy cốt liệu………

1.1: Nhiệm vụ tang sấy………

1.2: Cấu tạo và nguyên lý làm việc………

2 Giới thiệu đầu đốt dầu………

2.1: Cấu tạo đầu đốt dầu ………

2.2: Nguyên lý làm việc và nhiệm vụ của đầu đốt…………

3 Gia nhiệt cho cốt liệu………

3.1: Tổng quan quá trình gia nhiệt cho cốt liệu………

3.2: Công nghệ gia nhiệt cho cốt liệu ………

4 Hệ thống lọc bụi không khí nóng đầu ra tang sấy…………

4.1: Chức năng và tầm quan trọng của hệ thống lọc bụi…

4.2: giới thiệu sơ bộ về hệ thông lọc bụi………

5 Hệ thống gia nhiệt cho nhựa đường

Trang 3

5.1: Giới thiệu công nghệ gia nhiệt nhựa

5.2: Phương pháp gia nhiệt nhựa đường và hệ thông

đường dẫn nhựa đường đến buồng hòa trộn

6 Hệ thống cảm biến nhiệt và điều khiển nhiệt độ của hệ

thống sấy BTNN

6.1: Các phương pháp điều khiển gia nhiệt cho hệ thông sất BTNN

6.2: Thiết bị sử dụng trong kiểm soát nhiệt độ

6.3:ứng dụng lập trình bài toán bộ điều đầu đốt dầu cấp nhiệt cho cốt liệu

Trang 4

Phần 1 : Giới thiệu công nghệ sản xuất bê tông nhựa nóng

Phân loại theo nhiệt độ chia là 2 loại là bê tông nhựa nóng và bê tông nhựa mềm

Phân loại theo cốt liệu có bê tông nhựa hạt thô, bê tông nhựa hạt trung,bê tông nhựa hạt mịn và bê tông nhựa hạt cát

Phân loại theo kết câu sử dụng Bê tông nhựa lớp loại I, bê tông nhựa loại II

Có nhiều loại bê tông nhựa như thế nhưng đặc điểm chúng của chúng nhu sau:

Các thành phần trong hỗn hợp bê tông nhựa phối hợp, tương tác với nhau tạo thành hệ thống cấu trúc vật liệu bê tông nhựa, gồm

Trang 5

Như vậy, cấu trúc bê tông nhựa hình thành dựa trên cơ sở sự phối hợp các thành phần khác nhau Khi thiếu hụt hoặc tỷ lệ giữa các thành phần trong bê tông nhựakhông hợp lý thì cấu trúc bê tông nhựa sẽ bị phá vỡ, và sẽ ảnh hưởng đến các cấu trúc tiếp theo, làm cho hệ thống cấu trúc bê tông nhựa không đảm bảo điều kiện chịu lực

Về chức năng vật liệu trong cấu trúc bê tông nhựa:

- Cốt liệu lớn: cấp phối đá dăm – là bộ khung chịu lực chính (và tạo độ nhám)

- Cốt liệu nhỏ: cát sông – làm tăng độ đặc cho bê tông nhựa Đá xay – ngoài chức năng làm tăng độ đặc, nó còn làm tăng tỷ diện của vật liệu, do đó làm tăng tính liên kết với nhựa

- Bột khoáng làm tăng độ chặt của bê tông nhựa, làm tăng tỷ diện vật liệu khoáng rất nhiều nên làm tăng lớp vỏ cấu trúc và nâng cao nhiệt độ hóa mềm, giúp bê tông nhựa ổn định nhiệt Bột khoáng và nhựa tương tác với nhau tạo thành chất liên kết asphalt, liên kết các cốt liệu lớn và lấp đầy lỗ rỗng còn lại

- Nhựa trong bê tông nhựa có tác dụng bao bọc xung quanh các hạt khoáng, có 1 phần thẩm thấu vào trong các mao quản trên bề mặt hạt khoáng, 1 phần tương tác với bề mặt cốt liệu tạo thành màng xà phòng Can-xi không hòa tan, làm tăng đáng kể chất lượng và tính bền vững của các liên kết ở khu vực tiếp xúc giữa nhựa và cốt liệu khoáng và 1 phần có tác dụng lấp 1 phần lỗ rỗng còn lại của khung cốt liệu chính

- Phụ gia: cải thiện 1 số tính chất của BTN trong thi công cũng như khai thác, nhằm làm cho BTN ổn định hơn

Như vậy có thể thấy rằng: thành phần vật liệu trong cấu trúc bê tông nhựa cần được thiết kế hợp lý vì:

- Thành phần cốt liệu quyết định cường độ chính, độ đặc chắc

Trang 6

- Thành phần nhựa quyết định tính liên kết cho cốt liệu Khi thiếu hoặc thừa nhựa thì tính liên kết sẽ giảm xuống, dẫn đến hàng loạt các bất lợi khác

2: Giới thiệu quy trình công nghệ sản xuất của 1 trạm bê tông nhựa nóng

1-Phễu cấp liệu nguội;

2-Thiết bị định lượng sơ bộ;

3-băng vận chuyển;

10-Kho chứa phụ gia;

11-băng gầu phụ gia;

12-Phễu cân;

13-Thùng trộn;

14-Thiết bị định lượng nhựa; 15-Thiết bị chuyển bê tông nhựa;

16-Xe vận chuyển;

17-Thiết bị cấp nhựa

Trang 7

*Nguyên lý hoạt động :

Cát đá từ kho bãi được máy bốc xúc đưa vào các ngăn phễu cấp liệu 1, mỗi ngăn chứa một loại vật liệu riêng biệt Phía dưới mỗi phễu có gắn thiết bị định lượng sơ bộ vật liệu , vật liệu sẽ rơi xuống máng cấp liệu 2 trước khi đưa vào băng chuyền 3 rồi đưa lên thùng sấy vật liệu 4 Ở đây vật liệu cát đá, đá dăm được rang sấy đến nhiệt độ 200- 220C nhờ ngọn lửa ở buồng đốt 5 Hơi nóng sau khi đã đi từ đầu này sang đầu kia của thùng sấy sẽ đi vào các thiết bị thu bụi 7 và các xi lô 6 trước khi được thải ra ngoài không khí Bụi được thu lại ở các thiết bị 6 và 7 nếu khong chứa hạt sét có tính cơ lý thích hợp

sẽ được đưa về thùng bột đá để sử dụng lại Vật liệu đá dăm các cỡ và cát sau khi được rang nóng đến nhiệt độ 200-220C

sẽ theo gầu nóng 8 đưa vào máy sàng 9 Tại đay , máy sàn phân loại ra 3 cỡ hạt Mỗi cỡ hạt sẽ rơi xuống một ngăn

tương ứng của thùng chứa Bột đá được chuyển từ kho chứa phụ gia 10 đến một ngăn riêng của thùng chứa nhờ băng gầu

11 Dưới các ngăn của thùng chứa là các thiết bị cân đong 12 Tại đây , các hỗn vật liệu lại được cân đong theo đúng tỷ lệ quy định của hỗn hợp bê tông nhựa và rồi được đưa vào thùng trộn 13 Nhựa sau khi được đun nóng đến nhiệt độ 160-165C

ở thiết bị nấu nhựa 17 , qua ống dẫn và bơm , nhựa được bơm và định lượng lại tại thiết bị định lượng 14 rồi bơm vào thùng trộn Hỗn hợp đá, cát , bột đá(hoặc có thêm phụ gia) được trộn đều trong thùng trộn 13 với thời gian từ 10 – 25 s Sau đó , nhựa sẽ phun vào và nhào trộn tiếp từ 10 – 20 s rồi mới

mở cửa xả để đổ sản phẩm vào xe vận chuyển Nhiệt độ của

Trang 8

1, Khái niệm sấy

Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để loại bỏ hơi nước ra khỏi vật liệu Quá trình sấy có thể thực hiện nhờ năng lượng tự nhiên như năng lượng mặt trời, gió…(gọi là quá trình sấy tự nhiên) Trong thực tế, trong ngành công nghiệp ta thường tiến hành quá trình sấy nhân tạo dùng các loại năng lượng do con người tạo ra

2, Phân loại phương pháp truyền nhiệt sấy

- Sấy đối lưu: phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với không khí nóng khói lò …( tác nhân sấy)

- Sấy tiếp xúc: không cho vật liệu sấy tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy

- Sấy bằng tia hồng ngoại: phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng ngoại do nguồn nhiệt phát ra truyền cho vật liệu sấy

- Sấy bằng dòng điện cao tần: phương pháp sấy dùng năng lượng điện trường cao tần có tần số cao để đốt nóng trên toàn bộ chiều dày của lớp vật liệu

- Sấy thăng hoa: phương pháp sấy trong môi trường có độ chân không cao, nhiệt độ thấp nên độ ẩm tự do

Trang 9

trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ trạng thái rắn sang hơi không qua trạng thái lỏng

Trong công nghiệp hóa chất và thực phẩm, công nghệ và thiết bị sấy đối lưu và tiếp xúc là phổ biến hơn cả, nhất là

phương pháp sấy đối lưu Nó có nhiều dạng khác nhau và có thể sấy được hầu hết các loại vật liệu

Theo kết cấu nhóm thiết bị sấy đối lưu có thể chia thành các nhóm sau:

- Thiết bị sấy buồng: năng suất thấp, làm việc không thường xuyên

- Thiết bị sấy hầm: năng suất cao, làm việc bán liên tục

- Thiết bị sấy tháp sấy: sấy vật liệu dạng hạt như thóc, ngô…

- Thiết bị sấy thùng quay: năng suất không cao, sấy các vật liệu dạng hạt, cục, bột…

- Thiết bị sấy phun: sấy vật liệu dạng huyền phù như cà phê sữa bột…

- Thiết bị sấy thiết bị khí động: sấy các vật liệu dạng bé, nhẹ và có độ ẩm bề mặt

- Thiết bị sấy tầng sôi: năng suất cao

Trang 10

PHẦN II : Nội dung thực hiện

1:TANG SẤY

Trong trạm trộn bê tông nhựa nóng (BTNN) người ta thường sử dụng thiết bị sấy thùng quay để sấy vật liệu Phần này

chúng ta sẽ đi tìm hiểu về tang sấy thùng quay

1.1:Nhiệm vụ của tang sấy

Chứa các vật liệu( cát, đá các cỡ ) và rang sấy đến nhiệt độ cần thiết ( 180÷220 ͦC) Làm giảm độ ẩm của vật liệu, làm sạch cốt liệu, tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình dính bám với nhựa đường và từ đó các hạt cốt liệu dễ dính bám với nhau hơn

Tuy nhiên nếu sấy với nhiệt độ ≥ 250 ͦC thì đá răm sẽ có hiện tượng vôi hóa do đó làm giảm độ chịu lực của vật liệu dẫn đến làm giảm độ chịu lực của bê tong nhựa Nếu nhiệt độ sấy dưới 180 ͦC thì nhiệt độ bê tông sau khi trộn không đảm bảo yêu cầu Chính vì vậy các trạm trộn thường có bộ khống chế nhiệt độ sấy tự động

1.2: Cấu tạo và nguyên lý làm việc

a Cấu tạo chung

Trang 11

9, Bộ phận dẫn động

11, Bệ đỡ bê tông

12, băng tải nhận vật liệu

ra

13, phễu tiếp liệu

14, van điều chỉnh

15, quạt thổi

Trang 12

- Bên trong thùng quay có lắp các cánh đệm để xáo trộn vật liệu làm cho hiệu suất sấy đạt được hiệu suất cao hơn

- Các đệm ngăn trong thùng vừa có tác dụng phân phối vừa

có tác dụng phân phối cho vật liệu theo tiết diện thùng, đảo trộn vật liệu vừa làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu và tác nhân sấy

b Nguyên lý hoạt động của tang sấy:

Tang sấy thùng quay gồm một thùng hình trụ (1) đặt nghiêng một góc với mặt phẳng ngang 1÷6◦ Toàn bộ trọng lượng của thùng được đặt trên 2 bánh đai đỡ (2) Bánh đai được đặt trên

4 con lăn đỡ (3) Thùng quay được là nhờ có bánh răng (4)

Trang 13

Bánh răng (4) ăn khớp với bộ phận dẫn động (9) nhận truyền động của động cơ (10) qua bộ giảm tốc

Vật liệu ướt được nạp liên tục vào đầu cao của thùng qua phễu chứa (13) và được chuyển động dọc theo thùng qua các đệm ngăn Các đệm ngăn vừa có tác dụng phân phối đều vật liệu theo tiết diện thùng, đảo trộn vật liệu vừa làm tang bề mặt tiếp xúc của vât liệu sấy với tác nhân sấy cấu tạo của đệm ngăn phụ thuộc vào kích thước của vật liệu sấy, tính chất và độ ẩm của nó Vận tốc của khói lò hay không khí nóng đi

trong máy sấy khoảng 2÷3 m/s, thùng quay khoảng 5÷8

vòng/phút Vât liệu khô ở cuối máy sấy được tháo qua cơ cấu tháo sản phẩm (5) rồi nhờ băng tải xích (12) vận chuyển

Khói lò hay không khí thải được quạt (6) hút vào hệ thống tách bụi (7) để hút các hạt bụi bị cuốn theo khí thải Các hạt bụi thô được tách ra hồi lưu trở lại băng tải xích Khí sạch thải

ra ngoài

c Thông số các loại tang sấy

Kích thước (m)

Năng suất (tấn/h)

Tốc độ

vòng quay (r/min)

Cống suất động cơ(Kw)

Góc nghiêng lắp đặt ( độ)

Độ ẩm sau sấy (%) 𝟇1x5

Trang 14

2:Giới thiệu đầu đốt dầu……… 2.1: Cấu tạo đầu đốt dầu ………

Trang 15

1 CẤU TẠO

+Đánh lửa biến áp (ignition transformer )

Thiết bị làm thay đổi điện áp của một mạch điện để sản xuất ra một tia lửa giữa hai điện cực

Trang 16

Các hỗn hợp của dầu nóng và không khí được chiếu sáng bởi một tia lửa điện phóng điện hồ quang giữa hai điện cực

+Ống khí (air tube )

Phần hình trụ bao gồm các vòi phun và các điện cực đánh lửa;

nó gia nhập burner vào nồi lửa

+Đường cung cấp dầu (oil supply line )

Ống tiêm dầu nóng vào ổ ghi và hướng tới các vòi phun

+Bơm dầu (oil pump )

Thiết bị nén dầu nóng và chuyển nó vào vòi phun

+Cung cấp dầu đầu vào (oil supply inlet )

Ống vận chuyển dầu nóng để bơm

+ Quạt gió (fan)

Thiết bị thổi khí ra khỏi ổ ghi để trộn với sương mù bằng dầu nóng

+Động cơ điện (electric motor )

Thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học để lái xe một thiết bị khác

+Kiểm soát nhiệt (heat control )

Cơ chế kiểm soát sự dao động của nhiệt độ; nó có thể được thiết lập để tự động chuyển đổi các ổ ghi hoặc tắt

Trang 17

2.2: Nguyên lý làm việc và nhiệm vụ của đầu đốt…………

Các cách phân loại đầu đốt :

+ Theo cấp nhiệt độ: 1, 2, 3, vô cấp

+Nhiên liệu đốt: FO, DO, khí ga

+Cách vận hành: bằng tay, tự động

Nguyên lý : Nguyên lý của các đầu đốt hoạt động bằng cách làm hoá hơi: dầu được làm hoá hơi dưới điểm cháy, sau đó hơi dầu đã tạo thành được hoà trộn với không khí cần thiết cho sự cháy và được đốt cháy

a.Nhiệm vụ đầu đốt dầu

-Nhiệm vụ của các đầu đốt dầu hoạt động theo kiểu phun sương

là dẫn nhiên liệu vào vùng đốt và cùng lúc phân tán chúng ra thành các hạt sương nhỏ Dầu được phun sương, được hoá hơi bởi nhiệt bức xạ của ngọn lửa, bởi sự truyền nhiệt và bởi nhiệt lượng tuần hoàn trong ngọn lửa

b.Yêu cầu

Yêu cầu cơ bản được đặt ra đối với các đầu đốt là phải đảm bảo một sự phân bố các hạt sương một cách hợp lý, để việc hoá hơi nhanh nhất Ngoài ra, nhiên liệu phải được phân bổ đều đặn

trong không khí, chúng ta có thể xếp nhóm các đầu đốt như sau: b1:Đầu đốt phun sương bằng không khí (kiểu gió tán sương – air

Trang 18

– Phun sương mịn, vận tốc tương đối lớn, nên hoà trộn tốt với không khí dùng để đốt cháy

– Kết cấu đơn giản, không cầu kì mà vẫn cháy tốt, hiệu suất cao – Không kén dầu, có thể đốt được dầu xấu

– Cần phải trang bị thêm máy nén khí

b2 Đầu đốt phun sương bằng hơi bão hoà (hơi nóng tán sương – steam atomizing)

+ưu điểm:

– Dầu tiếp tục được hâm nóng từ hơi dùng để phun sương

– Kết cấu đơn giản, không cầu kỳ mà vẫn cháy tốt, hiệu suất cao

– Không kén dầu, có thể đốt được dầu xấu

Trang 19

– Chất lượng dầu ảnh hưởng nhiều đến việc đốt cháy

b4 Đầu đốt phun sương bằng phương pháp ly tâm (kiểu chén xoay)

+ ưu điểm:

– Xét về quan điểm hoà trộn với không khí, đây là kiểu có lợi nhất Sự phân bố các hạt sương thừa hơn so với sự phân bố của kiểu phun sương dùng áp lực

-Không kén dầu, có thể đốt được dầu xấu

+Nhược điểm:

-Kết cấu phức tạp, chi tiết đòi hỏi gia công chính xác, chén xoay có vận tốc cao, giá thành cao

C.Giới thiệu đầu đốt dầu NOL-13:

Đầu đốt NOL-13 là loại đầu đốt dầu DO có cơ chế kiểm soát nhiệt độ sử dụng 2 vòi phun điều khiển tự động

Đặc điểm:

- Chế độ làm việc: Tự động hoá hoàn toàn - Đầu đốt dùng áp lực phun sương (cao áp)

- Nhiên liệu vào: Dầu

- Công suất sấy tối đa: 328kCal/h

- Công suất động cơ điện: 0,25kW

- Dòng khởi động: 3,5A

Trang 20

3 Gia nhiệt cho cốt liệu

3.1: Tổng quan quá trình gia nhiệt cho cốt liệu………

Hệ thống gia nhiệt cho cốt liệu ( 180℃ - 220 ℃ )

Trang 21

Gia nhiệt cho cốt liệu = quá trình bơm dầu nhiên liệu + lưu

lượng gió

1 Đặc điểm của quá trình gia nhiệt

Ngọn lửa của đầu đốt trong quá trình gia nhiệt cốt liệu được hình thành từ 2 thành phần là gió được quạt cung cấp và bơm dầu nhiên liệu từ bơm dầu

- Duy trì nhiệt độ sấy cho cốt liệu

- Nhiên liệu càng nhẹ thì quá trình gia nhiệt càng mãnh liệt

- Nếu nhiệt độ sấy thấp quá sẽ không đủ nhiệt độ giữ cho

Trang 22

- Nếu nhiệt độ cáo quá (>240℃ ) sẽ làm đá bị vôi hóa ,mất độ chịu lực ,gây cháy nhựa đường => hỏng sản phẩm

- Sai số cốt liệu không quá 15℃

- Công suất hệ thống sấy cốt liệu

+ Phải khá lớn + Phải điều chỉnh trong dải phạm vi rộng theo độ ẩm,khối lượng

+ Phải tỉ lệ tương đối với vật liệu đầu vào

=> Dùng FO thuận tiện cho việc sử dụng nhiên liệu toàn trạm, tiết kiệm trong quá trình khai thác

Bảng các đặc tính của

Thành phần cốt liệu

- Tiêu hao nhiên

liệu (FO) cho 1 tấn

6 ÷ 8

Trang 23

phẩm BTN

2 Bơm

Trang 24

Bơm dầu

• Là cung cấp dầu liên tục có áp suất cao đến các bề mặt

• Bơm dầu kiểu bánh răng

Trong đó 1 : bánh răng chủ động

6 : đường dầu hồi 7: van điều chỉnh áp suất

8 : vít điều chỉnh

a, Sơ đồ cấu tạo

Trang 25

Gồm hai bánh răng chủ đông (1) và bị động (3) Bánh răng chủ động được lắp với trục bơm Trục bơm được dẫn động từ trục khủy thông qua cặp bánh răng

b,Nguyên lí làm việc Hai bánh răng ăn khớp với nhau tạo thành hai khoang riêng biệt khoang hút và khoang đẩy.Khi trục bơm quay làm bánh răng chủ động quay kéo theo bánh răng bị động quay.Dầu có áp suất thấp (khoang hút) được các bánh răng hút và đẩy sang khoang đẩy có áp suất cao hơn

Khi áp suất dầu vượt quá giá trị cho phép thì van điều chỉnh áp suất mở ra ,một phần dầu chảy về khoang hút làm dầu không tăng quá mức ,tránh hỏng lọc dầu và tổn hao động cơ

Để điều chỉnh áp suất dầu của hệ thống thì t thay đổi lò

xo của vít điều chỉnh áp suất Để thấy rõ hơn chi tiết thì ta sẽ xem video 1

3.Quạt

Trang 26

Sơ đồ cấu tạo của quạt

• Dị chuyển dòng khí song song trục quay của quạt

a, Cấu tạo : 1: guồng gắn cánh quạt 2: vỏ

3: cửa hút 4:cửa ra 6: trục động cơ b,Đặc điểm của quạt

- Cung cấp không khí cho quá trình cháy của tang sấy ,đảm bảo quá trình sấy nóng ổn định

- Quạt có tác dụng xé nhỏ tia dầu phun, hòa trộn không khí với nhiên liệu kéo dài thời gian ngọn lửa cháy tới cuối tang sấy ,đảm bảo cho quá trình sấy nóng được đều

- Quạt hướng trục là loại quạt đẩy chạy nhanh (tốc độ n>1000 vòng/phút )

Trang 27

- Công suất động cơ kéo quạt P =P.k Công suất (KW) Hệ số dự trữ

< 0,5 0,5÷ 1 1,01÷ 2 2,00÷ 5

> 5

1,2 1,15 1,1 1,05 1,05

3.2: Công nghệ gia nhiệt cho cốt liệu ……… a.Yêu cầu trước khi gia nhiệt

-Nhiên liệu dầu FO phải đảm bảo sạch ,không lẫn tạp chất ,nhiệt độ dầu đạt 50℃

-Van chỉnh áp suất mở hết để dầu được bơm tuần hoàn ổn định ,điều chỉnh van đảm bảo áp suất để luôn đủ dầu cấp cho bơm dầu cấp cho tang sấy

-Dầu phải được bơm tuần hoàn ổn định

-Chất lượng dầu phải đạt tiêu chuẩn chất lượng ,lẫn tạp chất sẽ gây hỏng đầu đốt

-Kiểm tra vòi phun ,đường ống xem có bị tắc bẩn hay không -Kiểm tra các bộ phận của máy bơm dầu hoạt động tốt hay

không

Trang 28

-Phải đạt hiệu suất tốt nhất, đảm bảo an toàn vận hành và giảm

thiểu sự ô nhiễm đối với không khí

-Phải đảm bảo được việc tỉ lệ giữa dầu và không khí dùng để đốt cháy

Cấu trúc quá trình gia nhiệt

Gia nhiệt

Giai đoạn 1 (sấy trước):

cấp nhiệt để

nâng cao nhiệt độ vật liệu và hơi

ẩm từ nhiệt độ môi trường lên nhiệt độ

95℃

Giai đoạn 2 (tách ẩm và nâng nhiệt ):

cấp nhiệt để

làm bay hết hơi ẩm chứa trong cốt liệu ,nâng cao nhiệt độ

cốt liệu và hơi ẩm từ 95℃ -100℃

Giai đoạn 3 (nung nóng cốt liệu ) :cấp nhiệt để

nâng cao nhiệt độ cốt liệu từ 100℃

đến nhiệt độ

làm việc trung bình 220℃

Trang 29

b.Cơ chế chuyền nhiệt

- Trao đổi nhiệt giữa các bề mặt rắn và chất lỏng là quá trình phức tạp bao gồm quá trình dẫn nhiệt qua các lớp chất lỏng và truyền nhiệt đối lưu do các phần tử chất lỏng chuyển động trong quá trình

- Tỏa nhiệt đối lưu là một phương thức truyền nhiệt xảy ra giữa bề mặt chất rắn và chất lỏng ,khí khi có sự chênh lệch nhiệt độ và lớp tiếp xúc với nhau

- Đối lưu được sử dụng là đối lưu cưỡng bức : Đối lưu cưỡng bức là quá trình chuyển động do các tác động cơ học bên ngoài như dòng máy nén ,quạt , Và thực tế nó luôn có trong tự nhiên

- Tỏa nhiệt đối lưu phụ thuộc vào bản chất vật lý của chất :khí ,dầu ,…

Trang 30

Cơ chế dòng chảy theo tầng

Dòng chảy tầng là dòng chảy các phần tử chất lỏng chuyển

động theo những đường riêng biệt ,tạo thành các lớp song song

và song song với thành ống Các phần tử trong mỗi lớp không

chuyển động xáo trộn với nhau Trong dòng chảy tầng thì tỏa

nhiệt chủ yếu bằng phương thức dẫn nhiệt qua các lớp chất lỏng

.Hệ số dẫn nhiệt nói chung là thấp ,bởi vậy tỏa nhiệt đối lưu khi

dòng chảy tầng là nhỏ Chảy tầng thường xuất hiện ở lớp chất

lỏng sát với mặt ống do có mặt ma sát

Để có kết cấu dòng phun như trên thì vòi phun là sử dụng vòi

phun ngang (chữ U )

Trang 31

Dựa vào hình trên thì ta thấy khi dầu được cấp vào Đầu đốt

sử dụng hệ thống sung phun sương hoạt động sẽ làm dầu được

phun sương ,bộ phận nén khí sẽ nén áp lực lớn tác động vào đầu phun làm cho dòng phun chảy mạnh hơn Bộ phận phát hiện

ngọn lửa sẽ tác động đánh lửa và có sự cháy Không khí sẽ được quạt tác động vào để duy trì ngọn lửa và ,cửa gió vào được quạt điều chỉnh bằng cần để tăng,giảm quá trình cháy

c.Cơ chế dòng chảy rối

Dòng chảy rối là dòng có các phần tử chất lỏng chuyển động

Trang 32

các dòng xoáy luôn sinh ra làm quá trình truyền nhiệt xảy ra mãnh liệt và nhiệt truyề đi bằng cơ cấu đối lưu

Để có kết cấu của dòng chảy thì hệ thống sử dụng vòi đốt

Để xác định được dòng chảy là tầng hay rối thì nhìn vào voi phun hoặc có thể xác định bằng tính toán dựa vào tiêu chuẩn Raynon

Re = 𝑊 𝑙

𝑣 Với W : tốc độ dòng chảy

v : hệ số nhớt 𝑚2/𝑠

l : kích thước xác định

Re < 2300 → chảy tầng

Re >2300 → chảy rối

 Ví dụ về tỉ lệ gió và dầu của vòi đốt trong quá trình gia nhiệt

Trang 33

d.Định hình ngọn lửa

- Tùy vào cấu trúc tang sấy mà có ngọn lửa ngắn rậm ,hoặc

ngọn lửa dài ,hẹp,nhọn

Trang 34

ngọn lửa dài ,hẹp nhọn

- Ngọn lửa đốt được cháy ổn định vì trong vòi đốt của đầu đốt được thiết kế với một vùng khí nóng tuần hoàn

- Cường độ ngọn lửa và cấp nhiệt nhanh là chìa khóa ảnh hưởng tới hiệu suất của cốt liệu

- Cháy trong không gian hẹp (tang sấy ) : để hạn chế việc ngọn lửa bị dập tắt trong quá trình đảo cốt liệu

• Trong thực tế việc ổn định nhiệt độ cốt liệu khó đạt được độ chính xác cao

→ Do vậy thường được giám sát và điều khiển bằng tay Hệ thống giám sát của trạm chỉ đo thông báo và cảnh báo nhiệt độ của đối tượng,độ ẩm của vật liệu ,tỷ lệ các vật liệu và lượng vật liệu nguội cấp vào lò còn quá trình tăng giảm nhiệt độ được công nhân vận hành điều chỉnh bằng cách tăng ,giảm nhiên liệu cấp vào lò

Trang 35

f Kiểm Soát Nhiệt Độ

Để kiểm soát nhiệt độ cốt liệu thì ta bố trí cảm biến nhiệt độ (

nhiệt điện trở hoặc cặp nhiệt điện ) tại :

Tại chân băng tải gầu nóng Tại khoang chứa vật liệu nóng

sau sang

- Xác định được nhiệt độ

của vât liệu sau khi sấy trong lò

- Tuy nhiên điểm này

không thường xuyên có vật liệu

→ Nhiệt độ theo dõi

- Nhiệt độ vật liệu sẽ ổn định và dễ dàng hơn

- ( vì phễu chứa một lượng lớn vật liệu )

- Nhiệt độ này sẽ thấp hơn nhiệt độ đầu ra tang sấy 10℃ -20℃

Trang 36

ngăn có kích thước hạt nhỏ nhất để tăng cường khả năng tiếp xúc và trao đổi nhiệt giữa giữa cảm biến và vật liệu

4 Hệ thống lọc bụi không khí nóng đầu ra tang sấy

4.1: Chức năng và tầm quan trọng của hệ thống lọc bụi… Bụi có tác hại rất lớn đối với sức khỏe con người.Các hạt bụi nhỏ có thể thâm nhập sâu vào tới phế quản,phế bào và nằm lại ở trong đó gây ra rất nhiều căn bệnh nguy hiểm như:viêm

phổi,viêm đường hô hấp cấp,hen xuyễn…

Bụi còn góp phần gây ra nhiều hiện tượng thời tiết phức tạp khác và làm ô nhiễm môi trường sống.Chính vì thế việc xử lý bụi trước khi thải ra môi trường là một vấn đề cấp thiết cần phải được quan tâm đúng mức

Hoạt động của trạm trộn BTNN mà chủ yếu là ở 2 quá

trình:rang sấy vật liệu trong tang sấy và sàng vật liệu là nguồn tạo ra một lượng khói bụi rất lớn.Vì vậy cần phải bố trí hệ thống xử lí bụi cho trạm để hạn chế tối đa lượng khói bụi có thể trước khi thải ra môi trường,giảm thiểu những ảnh hưởng xấu gây ra đối với sức khỏe con người và môi trường sống xung quanh 4.2: giới thiệu sơ bộ về hệ thông lọc bụi………

Trang 37

1.Thiết bị lọc bụi ly tâm:

*Cấu tạo và nguyên lí hoạt động;

chuyển động dòng khí và làm mất động năng của nó

- Không khí mang bụi đi vào thiết bị theo đường ống nối (1)

Trang 38

trong thân hình trụ có ống thoát khí sạch (5) lắp cùng trục đứng với thân hình trụ.Nhờ ống dẫn(1) lắp theo phương tiếp

tuyến,không khí sẽ có chuyển động xoáy ốc bên trong thân hình trụ của xiclô và khi chạm vào ống đáy hình phễu,dòng không khí bị dội ngược trở lên nhưng vẫn giữ được chuyển động xoáy ốc và cuối cùng theo ống(5) thoát ra ngoài

-Trong dòng chuyển động xoắn ốc,các hạt bụi chịu lực tác

dụng của lực ly tâm làm cho chúng có xu hướng tiến dần về phía thành ống của thân hình trụ rồi chạm vào đó,mất động năng và rơi xuống đáy phễu.Trên ỗng xả(4) người ta có lắp van (6) để xả bụi vào thúng chứa

-Thông thường ở đáy phễu có áp suất âm(áp suất tương đối),do đó khi mở van (6) không khí bên ngoài sẽ bị hút vào xiclo từ dưới lên trên và có thể làm cho bụi đã lắng đọng ở đáy phễu bay ngược lên và theo không khí thoát ra ngoài qua ống (5) làm mất tác dụng của việc lọc bụi.Để tránh tình trạng trên người ta dùng van kép,trước khi xả bụi ta đóng kín van (6a) rồi mở van dưới (6b)

-Cũng có thể sử dụng van tự động để xả bụi.Với loại van này thì lượng bụi còn lại sau 1 lần xả cũng phải đảm bảo đủ để ngăn cản không cho không khí bên ngoài có thể tràn vào trong xiclo làm mất tác dụng của thiết bị lọc

*Phạm vi ứng dụng hợp lí:

Thường được sử dụng trong trường hợp:

Trang 39

-Bụi thô

-Nồng độ bụi ban đầu cao≥ 20 g/m3

-Không đòi hỏi hiệu quả lọc cao

2.Lưới lọc bụi(thiết bị lọc túi vải)

*Nguyên lí hoạt động:Khi dòng khí mang bụi đi qua lưới lọc,các hạt bụi tiếp cận với các sợi của vật liệu lọc và tại đó xảy ra các tác động tương hỗ giữa hạt bụi và vật liệu lọc Các tác động

tương hỗ này phụ thuộc vào kích thước tương đối và vận tốc của hạt,loại vật liệu lọc cũng như sự có mặt của các lực tĩnh điện,lực trọng trường cũng như lực nhiệt(lực hút cũng như lực đẩy).Nhờ các tác động tương hỗ này mà hạt bụi sẽ bị giữ lại trong lưới lọc Các dạng chính của tác động tương hỗ giữa hạt bụi và vật liệu lọc là:va đập quán tính,thu bắt do tiếp xúc và do khuếch tán

*Phạm vi ứng dụng hợp lí:

Thường sử dụng trong các trường hợp sau:

-cần đạt hiệu quả lọc cao hoặc rất cao

-cần thu hồi bụi có giá trị ở trạng thái khô

-lưu lượng khí thải cần lọc không quá lớn

-nhiệt độ khí thải tương đối thấp

Sử dụng thiết bị lọc túi vải trong trạm trộn BTNN không hợp lí

Trang 40

cấp lọc liên tiếp đơn giản hơn mà vẫn đảm bảo đạt được hiệu quả lọc cao cũng như 1 số chỉ tiêu khác…

3.Thiết bị lọc kiểu ướt:

*Bản chất:

Quá trình lọc bụi trong thiết bị lọc bụi kiểu ướt được dựa trên nguyên lí tiếp xúc giữa dòng khí mang bụi và chất lỏng,bụi trong dòng khí bị chất lỏng giữ lại và thải ra ngoài dưới dạng cắn bùn

*Đặc điểm:

-Ưu điểm:

+Dễ chế tạo,giá thành thấp,hiệu quả lọc cao

+Có thể lọc được bụi có kích thước nhỏ

+Có thể làm việc với khí có nhiệt độ và độ ẩm cao mà một số các thiết bị lọc bụi khác không thể đáp ứng được

+Thiết bị lọc kiểu ướt không những lọc được bụi mà còn lọc được cả khí độc hại nhờ quá trình hấp thụ,bên cạnh đó nó còn được sử dụng như thiết bị làm nguội và làm ẩm khí trong nhiều trường hợp

-Nhược điểm:

+Bụi được thải ra dưới dạng cắn bùn do đó có thể làm phức tạp cho hệ thống thoát nước và xử lí khí thải

Định dạng
Số trang	93
Dung lượng	2,63 MB