Nghiên cứu tạo trường vận tốc đều của dòng khí trong thiết bị lọc bụi tĩnh điện nhằm nâng cao hiệu suất lọc

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài luận án Trên giới nhà khoa học phải làm thực nghiệm để xác định thông số thiết kế cho lưới phân dòng phải làm thực nghiệm để xác định thông số kỹ thuật lắp đặt cho lưới phân dòng khí đưa vào vận hành Tại Việt nam gây khơng khó khăn cho nhà máy chủ động thay sửa chữa Đặc biệt thay đổi nhiên liệu đốt, thay đổi lưu lượng gió, thay hệ lọc Việc nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật lưới phân dòng khí thiết bị lọc bụi tĩnh điện nhằm nâng cao hiệu suất lọc" vấn đề có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu: - Nghiên cứu lý thuyết ảnh hưởng mức vận tốc khí tới hiệu suất lọc bụi kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm mơ hình để xác định ảnh hưởng số thông số kỹ thuật lưới phân dòng đến mức vận tốc dòng khí; - Thực nghiệm kiểm chứng kết thí nghiệm thiết bị lọc bụi điện công nghiệp Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm mô hình LBTĐ để xác định ảnh hưởng số thơng số kỹ thuật lưới phân dòng đến mức vận tốc dòng khí sau kiểm chứng hiệu suất thiết bị lọc bụi cơng nghiệp có công suất 55 MW sở áp dụng 01 phương án có mức tốt đạt mơ hình thí nghiệm Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan công nghệ lọc bụi điện loại khô; - Nghiên cứu sở lý thuyết ảnh hưởng mức vận tốc khí tới hiệu suất lọc bụi thiết bị LBTĐ khô; - Thực nghiệm tìm giải pháp tạo mức trường vận tốc mơ hình phương pháp khí điều chỉnh môt số thông số kỹ thuật lưới phân dòng khí vị trí lắp lưới, số lượng lưới lắp đồng thời, lưới với hai dạng lỗ vuông tròn Trong hệ số thống chọn f = 45% [14, 15], sau kiểm chứng 01 phương án có mức tốt thiết bị LBTĐ cơng nghiệp loại khơ có cơng suất 55 MW Phương pháp nghiên cứu - Nghiên lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm mơ hình để xác định ảnh hưởng số thông số kỹ thuật lưới phân dòng đến mức vận tốc dòng khí đồng thời kiểm chứng kết thí nghiệm mơ hình vào thiết bị LBTĐ cơng nghiệp; - Sử dụng phương pháp bình phương nhỏ để đánh giá kết thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn kết luận án 6.1 Ý nghĩa khoa học: - Xác định giải pháp khí điều chỉnh số thơng số kỹ thuật lưới phân dòng, tạo mức vận tốc đạt 10% -15%; - Kết thực nghiệm đa dạng hóa lưới phân dòng khí với hệ lỗ vng áp dụng vào thiết kế lưới cho lọc bụi tĩnh điện, khơng phụ thuộc vào chủng loại lưới với hệ lỗ tròn; - Kết nghiên cứu làm sở để nghiên cứu, áp dụng cho LBTĐ có cơng suất khác 6.2 Ý nghĩa thực tiễn - Kết kiểm chứng lắp 01 lưới đối xứng với độ thống 45%, hệ lỗ tròn thiết bị lọc bụi tĩnh điện cơng nghiệp có cơng suất 55MW cho hiệu suất lọc 99,2%; - Kết làm nghiên cứu, áp dụng cho LBTĐ có cơng suất khác nhau; - Việc đa dạng hóa hệ lỗ vng lưới phân dòng khí đem lại hiệu kinh tế đáng kể điều kiện Việt nam, giá thành chế tạo lưới vật liệu có tính cao, tiết diện hệ lỗ vuông giá 40% giá chế tạo hệ lỗ tròn Đóng góp Lần đầu Việt nam nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm tìm giải pháp khí tạo mức vận tốc khí mơ hình buồng lọc bụi tĩnh điện sở điều chỉnh số thơng số kỹ thuật lưới phân dòng hệ lỗ vng, tròn có độ thống 45%, kiểm chứng làm nâng cao hiệu suất lọc lắp 01 lưới đối xứng cửa vào thiết bị LBTĐ bụi than công nghiệp, công suất 55MW CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LỌC BỤI BẰNG ĐIỆN 1.1 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc thiết bị lọc bụi điện c aa c l Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị lọc bụi Hình 1.2 Thiết bị lọc bụi điện điện hai vùng 1.2 Phân loại lọc bụi tĩnh điện khụ Lọc bụi tĩ nh đ iện (LBTĐ ) khô LBT§ mét vï ng LBT§ kiĨu èng LBT§ hai vï ng LBTĐ kiểu LBTĐ vớ i hoặ c nhiều tr ờng, nhiệt đ ộ thấp hoặ c nhiệt đ ộ cao LBTĐ kiểu đ ứng LBTĐ kiểu ® øng LBT§ mét tr êng LBT§ mét tr êng LBT§ nhiỊu tr êng LBT§ nhiỊu tr êng LBT§ mét đ ơn nguyên LBTĐ kiểu hai tầng LBTĐ hai đ ¬n nguyªn Hình 1.5 Phân loại lọc bụi tĩnh điện khơ Hình 1.8 Sơ đồ cấu tạo lọc bụi tĩnh điện kiểu nằm ngang R 1.3 Khái niệm lọc bụi điện loại khơ Lọc bụi làm khí xảy điều kiện nhiệt độ cao điểm sương, bụi thu trạng thái khô 1.4 Nguyên lý cấu tạo lọc bụi tĩnh điện Thể hình 1.8 1.5 Hiệu suất lọc bụi tĩnh điện 1.5.1 Phương trình lọc bụi tĩnh điện vmax - vận tốc cực đại dòng khí: vx  dx y2 vmax (1  ) d R (1.1) l Hình 1.9 Sơ đồ toán thiết bị lọc bụi điện kiểu ống 1.5.2 Hiệu suất lọc theo cỡ hạt thiết bị lọc bụi điện  C1  C2 C1 a Hiệu suất lọc- nồng độ đầu cuối bụi khí qua lọc l ) Kiểu bản:  1  exp( a l av x dx Hình 1.10 Sơ đồ tính tốn hiệu suất lọc 1.6 Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất lọc bụi tĩnh điện a) Yếu tố tính chất khí cần làm b) Ảnh hưởng điện trở suất lớp bụi điện ảnh hưởng kích thước hạt bụi Hình 1.13 Đồ thị trở suất ảnh hưởng Hình 1.12 Sự đ) Ảnh hưởng nhiệt độ tới hiệu suất lọc e) Ảnh hưởng độ ẩm tới hiệu suất Hình 1.15 Đồ hiệu suất độ ẩm thị tương Hình1.14 Đồ thị ảnh hưởng nhiệt độ quan h) Ảnh hưởng vận tốc di chuyển phần tử bụi tới hiệu suất lọc η = e - vA/Q (1.24) Nhận xét: Hiệu suất lọc (η) thiết bị điện phụ thuộc vào thông số vận tốc (ω) đường kính (δ) hạt bụi, vận tốc (v) dòng khí, lưu lượng dòng khí (L), chiều dài buồng lọc (A), tiệt diện lọc, Nhưng không thấy cơng trình nghiên cứu làm rõ ảnh hưởng mức vận tốc khí (v) tới hiệu suất lọc (η) 1.7 Tình hình nghiên cứu nước thiết bị lọc bụi điện 1.8 Tình hình nghiên cứu giới ảnh hưởng trường vận tốc dòng khí tới hiệu suất lọc thiết bị lọc bụi điện - Tác giả I C Riman [12]: nghiên cứu tác động làm trở lực khí - G.A.Gygienco [14]: điều chỉnh độ đồng vận tốc dòng khí - Elder [26]: thực nghiệm tìm mối ràng buộc tuyến tính độ đồng vận tốc đặc tính lưới phân phối dòng; - Nhà khoa học Mak-Karty [27]: lập phương trình lực cản lưới phân phối khí dạng phẳng; - Một số nghiên cứu thực nghiệm 1946-1948 [7]: góc mở cửa vào α1=24-180o; - Viện Nghiên cứu khí thải cơng nghiệp CHLB Nga ( Niiogaz) 1954: nghiên cứu mơ hình thí nghiệm tạo phân phối dòng khí [23], [24], [25]; - Tiến sỹ khoa học I.E Ideltric (1983): kiểm chứng mơ hình, phụ thuộc hiệu suất lọc vào hệ số vận tốc khí thực nghiệm [13], [15] Kết luận chương 1: Đã tổng quan nghiên cứu công nghệ thiết bị lọc bụi điện loại khô, loại thiết bị sử dụng rộng rãi nhà máy nhiệt điện than Việt nam; Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu suất lọc thiết bị gồm: Vận tốc dòng khí, hàm lượng bụi đầu vào, mức vận tốc buồng lọc, độ ẩm khơng khí, điện trở suất, tính chất khí lọc, nhiệt độ,…; Kết nghiên cứu nhà khoa học giới gần cho thấy tạo mức vận tốc khí phương pháp khí điều chỉnh số thơng số kỹ thuật lưới phân dòng khí; Đề tài lựa chọn phương pháp kết hợp nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm để xác định ảnh hưởng số thông số kỹ thuật lưới phân phối dòng khí tới mức vận tốc buồng lọc để nâng cao hiệu suất lọc bụi CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI HIỆU SUẤT LỌC BỤI BẰNG ĐIỆN 2.1 Khái niệm chung học bụ 2.1.1 Bụi phân loại Bụi thô, cát bụi (grit): hạt   75m ; Bụi (dust): hạt chất rắn (5 75m) ; Khói: có kích thước hạt  15m ;-Khói mịn (fume): hạt   1m ; Sương (mist): hạt chất lỏng kích thước   10 m 2.1.2 Sức cản môi chất chuyển động hạt bụi a) Trường hợp hạt chuyển động với vận tốc khơng đổi Hình 2.1 Hệ số sức cản Ko phụ thuộc vào hệ số Raynon(Re), [33] Hạt hình cầu có đường kính  chuyển động mơi chất với vận tốc v lực cản F môi 2 chất tác dụng lên hạt [39]: F K A  (2.2)  - động ; A –diện tích tiết diện trực đối hạt; K -là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ số Re (hình 2.1) [3];  - khối lượng đơn vị chất Sisk F.J [20] rút công thức thực nghiệm với sai số 2% khoảng giá trị Trong đó: Re rộng (0,1 < Re < 3500): K 29,6 Re ( 0,554 In Re  0,983) (2.9) Hình 2.3 Biểu đồ vận tốc rơi hạt bụi Hình 2.4 Biểu đồ hệ số sức cản chuyển Trong trường hợp chung, sức cản trực đối mơi chất tác dụng lên hạt chuyển động có gia tốc biểu diễn phương trình sau (2.25):   3 d dx   Fa  P  ma 3   a  , (2.25) 12 dx   x 2.1.3 Sức cản khí động có nhiều hạt chuyển động Theo Hawksley [40], sức cản chuyển động nhiều hạt bụi thành đám xác định theo công thức: F F (1  C )  4,65 aF (2.30) F  F (1  4,65C ) bF hoặc: (2.31) 2.1.4 Lắng chìm hạt bụi từ dòng chuyển động rối Từ phương pháp đồng dạng người ta thu (2.34): N u  D f (  ,  , b , Br ) 0 (2.34) u C    Hình 2.5 Biểu đồ hệ số ma sát ψ phụ thuộc vào Re 2.1.5 Ảnh hưởng hình dạng hạt Nhận xét: Cơ sở nghiên cứu lý thuyết học bụi nhận xét sau: - Vận tốc bụi phụ thuộc vào chế độ chảy môi chất, đặc trưng hệ số Reynon (Re); - Vận tốc hạt phụ thuộc vào đặc điểm thân hạt bụi như: môi trường chuyển động, hình dạng hạt, độ nhám hạt, khối lượng hạt phụ thuộc vào mơi trường có nhiều hạt chuyển động,… - Trong thực tế vận tốc phụ thuộc nhiều vào kết cấu kênh dẫn khí, vật cản kênh dẫn khí kết cấu thiết bị 2.2 Đặc tính dòng khí kênh dẫn Tỷ số động lý tưởng động lượng dòng khí K lt/Kk theo vận tốc trung bình ω k hệ số Bysinesk, gọi mức trường vận tốc công thức (2.4), [26]: K M k  lt  Kk �  dF Fk mk  dF �  Fk k Fk  Fk  dF � (2.49) Fk Điều cho thấy hệ số mức vận tốc M k ≥1 Nk ≥ [10,11, 23] hệ số lớn mức vận tốc tiết diện cao Vậy luôn Nk > khi│Δω│≠ Tương tự hệ số động lượng Mk là: M k  1 Fk  dF    � � (2.52) FK Có nghĩa là: Mk >1 khi│Δω│≠ Kết hợp công thức (2.52), lập mối quan hệ Mk Nk có dạng: N k �3M k  (2.53) Trong trường hợp Nk >< 3Mk-2 [12] cơng thức tính Nk xác là: N k  3M k   Fk  dF � (2.54) Fk 2.3 Đặc điểm cấu trúc biểu đồ vận tốc dòng khí đoạn kênh dẫn ống thẳng a) Khái niệm: Biểu đồ vận tốc dòng khí kênh dẫn tiết diện kênh đường cong bao độ lớn vận tốc biểu diễn đường thẳng có mũi tên (hình 2.6), [46] b) Đặc điểm Người ta thí nghiệm với với tỷ lệ (x) đường kính ống dẫn khí Dk khác nhau, biểu đồ vận tốc thay đổi thể hình 2.6: Dk Dk Hình 2.6 Biểu đồ vận tốc mặt cắt ngang ống thẳng a) x/Dk=13,6; b) x/Dk =24,2; c) x/Dk = 38,4; d) x/Dk=51,8, Ở chế độ chảy tầng biểu đồ vận tốc dòng khí c dạng parabol (hình 2.6a), cơng thức tính có  y   ( )2   y dạng (2.54): (2.54) max Rk - Sự phụ thuộc vận tốc vào cấu trúc cửa vào c) Sự phụ thuộc vận tốc vào cấu tạo kênh dẫn 2.4 Phương pháp đánh giá ảnh hưởng mức trường vận tốc khí tới hiệu suất lọc thiết bị 2.4.1 Một số cơng thức tính tốn - Hệ số thải bụi trung bình g yh , [47]: g yh  - Hiệu suất lọc  : Từ tính k1:    g yh   e(  k1 ) k1   ln g yh  g yh e  k1  g nx 1 (2.56) 1 (2.57) 1 (2.58) k1  Áp dụng cho lọc bụi tĩnh điện tính k1 theo Deich, [16]:   cE1l  (2.59) Hệ hàm lượng bụi thải hiệu suất trung bình: - Giá trị trung bình hệ số thải bụi phân bố khơng vận tốc (ω) [7]: g  yh  Hiệu suất:  Fk     g yh     g  dF � (2.60) yh Fk Fk e �  k1k   1 dF (2.61) Fk - Khi phân bố vận tốc ta có  k hệ số thải bụi xác định, [7]: g   e  k1k  yh k 1 (2.62) Tính hệ số phân bố Mk, tiết diện tròn mặt cắt phẳng: 1 1  ydy  �  ydy - Tiết diện tròn: M k  � - Tiết diện chữ nhật: (2.63) Mk  �  dy  0,5 �  dy  dF �  dF � Hệ số phân bố Mk [17]:  'k  Fk  dF � Fk (2.64) 1  Fk k Fk  k Fk  dF  M  � k Fk k (2.65) Từ (3.10) suy ra: Mk   , k  , k Fk Q,   k  k Fk  Q , Trong đó:  k vận tốc trung bình tính tỷ số lượng khí thải bụi Q , tổng lượng khí tiêu thụ Q chảy qua mặt cắt Nhận xét: Về ảnh hưởng mức trường vận tốc theo mặt cắt ngang buồng lọc tới hiệu suất thiết bị: Theo [7], ảnh hưởng mức đồng trường vận tốc lớn, trí Mk = 1,31 hệ số thải bụi tăng lần 2.4.2 Cơ chế cân lực cản dòng khí a) Bộ phân phối dòng khí - Mức nhỏ: Cơ chế điều chỉnh có góc mở nhỏ, phù hợp với kênh dẫn ống thẳng; - Mức lớn: mức cửa khí vào có góc mở rộng lớn (α1= - 90o), trường hợp kênh dẫn ống dài α190o, đặc điểm dòng khí khơng có phần tử bụi chuyển động tịnh tiến phần lớn mặt cắt ngang b) Phân loại lực cản dòng khí - Lực cản tới hạn lực cản cần thiết để dòng chảy khí đạt hồn tồn mức trường vận tốc; - Lực cản tiêu thụ lực cản thực tế phát sinh dòng khí chảy qua phân dòng c) Phương pháp cân lực cản 2 p p  opt ; - Xác định hệ số cản tới hạn lưới phân phối khí:  kr   p - Xác định hệ số cản tối ưu (ζoпt) phân dòng có nghĩa hệ số cản làm dòng khí đạt phân bố toàn tiết diện kênh dẫn 2.5 Một số giải pháp nâng cao hiệu suất thiết bị lọc bụi điện - Chọn vận tốc khí tối ưu: lựa chọn theo kinh nghiệm, phương pháp xác sử dụng phương pháp thực nghiệm, [56]; - Chọn góc mở kênh cấp khí: Góc mở cửa vào [58], có khả hướng dòng khí vào vùng trung tâm buồng lọc, làm tăng hiệu suất lọc thiết bị; - Điều chỉnh phân dòng: - Điều chỉnh hướng dòng khí: Hướng dòng khí bụi vào vùng trung tâm buồng lọc: theo [13] vùng trung tâm buồng lọc có khả thu tới 90% lượng bụi qua buồng lọc - Chủng loại lưới phù hợp: lưới phẳng, dạng lỗ tròn, dạng lỗ chữ nhật, dạng lớp vật liệu hạt,… chúng ảnh hưởng trực tiếp tới mức đếu vận tốc hệ làm cải thiện hiệu suất lọc bụi thiết bị, [52] Kết luận chương Sức cản bụi mơi chất chuyển động gồm yếu tố chính: Hệ số Re, đặc điểm hạt bụi hình dạng, độ nhám bề mặt, khối lượng, số lượng bụi tham gia chuyển động môi chất…; Mức trường vận tốc khí buồng lọc M k cải thiện sở thay đổi hợp lý thơng số kỹ thuật lưới phân dòng khí chủng loại, số lượng, vị trí lắp đặt tương quan lưới phân dòng khí kết cấu cửa cấp khí vào Việc tìm giải pháp cải thiện độ đồng vận tốc khí buồng lọc nghĩa hệ số (Mk) nhỏ để tăng hiệu suất lọc sở thay đổi hợp lý thông số kỹ thuật lưới phân dòng mà chương đề cập tiền đề cho nghiên cứu chương CHƯƠNG 3: TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Trang thiết bị thí nghiệm 3.1.1 Mơ hình thí nghiệm Mơ hình lọc bụi thiết kế thu nhỏ theo tiêu chuẩn Nga có tỷ lệ (1:14) so với thực tế Hình 3.1 Ảnh mơ hình vật lý lọc bụi điện để thí nghiệm 3.1.2 Hệ thống thiết bị đo lường thơng số khí động lực Hệ thống thiết bị đo lường mơ hình vật lý khí động lực thiết bị LBTĐ bao gồm, [57]: Để đo lường thơng số khí động học mơ hình vật lý sơ đồ P&ID hình 3.2 Hìn h 3.2 Sơ đồ P&ID mơ hình thí nghiệm Hình 3.3 Thiết bị đo vận tốc dòng khí EE75, 3.1.2.1 Thiết bị đo vận tốc dòng khí EE75 Thể hình 3.3 Nguyên lý hoạt động: Dựa vào nguyên lý đo dòng khí qua dây nóng, hãng Elektronik phát triển cảm biến đo vận tốc dòng khí E+E 3.1.2.2 Thiết bị đo lưu lượng Proline T-mass B150 T Mass - B150 (hình 3.6) thiết bị có khả đo trực tiếp khối lượng dòng khí cách tiện dụng Hoạt động giá trị đầu với nhiều biến đo lưu lượng dòng khí, thể tích thực dòng khí, thể tích FAD dòng khí nhiệt động Hình 3.6 Thiết bị đo lưu lượng Proline T-mass B150, [59] 1.2.3 Thiết bị đo áp suất Cerabar PMC131 Hình 3.10 Hình ảnh thiết bị đo áp suất Cerabar PMC131 3.1.2.4 Thiết bị đo nhiệt độ TSM187 Thể hình 3.12 Hình 3.12 Thiết bị đo nhiệt độ TSM187 3.2 Bố trí thiết bị đo lường thơng số khí động lực 3.2.1 Cách bố trí sơ đồ đo lường thơng số khí động lực mơ hình thí nghiệm A1 A2 A3 A4 a) k h Ýv µ o ph Ơu t h u bô i A1 b) k h Ýr a k h Ývµo A2 ph Ơu t h u bơ i A3 A4 P§ 1.6 P § 2.6 P § 3.6 P § 4.6 P§ 1.5 P § 2.5 P § 3.5 P § 4.5 P§ 1.4 P § 2.4 P § 3.4 P § 4.4 P§ 1.3 P § 2.3 P § 3.3 P § 4.3 P§ 1.2 P § 2.2 P § 3.2 P § 4.2 P§ 1.1 P § 2.1 P § 3.1 P § 4.1 k h Ýr a A1 A2 A3 A4 Hình 3.13 Sơ đồ điểm đo lường vận tốc khí động lực tiết diện mơ hình (24=4x6) a) Bố trí điểm đo tiết diện A1 , A2 ,A3 A4 (sơ đồ chiếu đứng); b) Bố trí điểm đo tiết diện A1 , A2 ,A3 A4 (sơ đồ chiếu bằng) - Mơ tả bố trí sơ đồ đo vận tốc dòng khí: bố trí điểm đo theo ma trận 3x4 bố trí sẵn 16 lỗ chuyên dùng, chia thành hàng, ứng với tiết diện: A1, A2, A3 A4 - Cách sử dụng sơ đồ đo: đặt đầu đo vào đủ 12 điểm, kết vận tốc khí hiển thị hình tiết diện: A1, A2, A3 A4 3.2.2 Đo lưu lượng: sử dụng thiết bị Proline T-mass B150 (hình 3.6) thị trực tiếp lên hình 3.2.3 Đo nhiệt độ: sử dụng thiết bị TSM187 đo thị trực tiếp lên hình 3.2.4 Đo áp suất: sử dụng thiết bị PMC131 đo thị trực tiếp lên Áp suất đầu vào mơ hình thí nghiệm thiết bị LBTĐ thiết lập áp suất môi trường 3.2.5 Một số tiêu chuẩn vận tốc khí 3.2.5.1.Tiêu chuẩn thực kiểm sốt độ khơng đồng vận tốc dòng khí Tiêu chuẩn ICAC-EP-7 áp dụng để kiểm tra độ phân bố trường vận tốc thiết bị LBTĐ 3.2.5.3 Tiêu chuẩn dòng chảy đồng Trong khu xử lý gần vào đầu thiết bị LBTĐ, mơ hình vận tốc phải có tối thiểu 85% vận tốc, không 1,15 lần so với vận tốc trung bình, 99% vận tốc khơng q 1,40 lần so với vận tốc trung bình 3.3 Thiết bị đo quy trình đo vận tốc dòng khí 3.3.1 u cầu thiết bị đo vận tốc phòng thí nghiệm - Có độ xác hợp lý lặp lại khoảng 2% trình đọc 0,5% thang đo; - Với thiết bị đo điện tử phải có hệ thống có thời gian đáp ứng nhỏ 1s - Các hệ thống (cảm biến, điều hòa tín hiệu, đọc ghi liệu) phải hiệu chuẩn lại thường xuyên theo yêu cầu 3.3.2 Yêu cầu quy trình đo vận tốc cho mơ hình thí nghiệm thực tế - Có số lượng tối thiểu điểm kiểm tra 1/9 diện tích mặt cắt bề mặt thiết bị LBTĐ thực tế, tối thiểu phải có kiểm tra mặt cắt với nhiều điểm đo; - Có liệu lấy gần cạnh hàng đầu điện cực lắng gần cạnh sau cuối điện cực lắng; - Có thể liên tục ghi lại điểm đo rời rạc lấy ghi lại cách sử dụng chương trình thu thập liệu tự động 3.4 Kiểm tra lắp ráp thiết bị 3.5 Lựa chọn vị trí lấy mẫu a) Vị trí lấy mẫu: Đo vận tốc dòng khí thực vị trí đầu ra, đầu vào mơ hình vật lý thiết bị LBTĐ, vị trí sau trường thứ nhất, trường thứ hai b) Xác định số điểm lấy mẫu: Số điểm tối thiểu xác định sử dụng bảng 3.1 để xác định số điểm cần lấy mẫu Bảng 3.1: Ma trận số điểm lấy mẫu ống khói hình chữ nhật - 12 điểm ống khói hình chữ nhật hình tròn D > 0,61m - điểm ống khói hình tròn 0,3m < D < 0,61m - điểm ống khói hình chữ nhật có 0,3m < D < 0,61m Như vậy, với kích thước tiết diện mặt cắt vị trí sau trường thứ nhất, thứ hai số điểm lấy mẫu cần 12 điểm: A2 A3 A4 250 250 A1 D2.3 D3.3 D4.3 D1.2 D2.2 D3.2 D4.2 D1.1 D2.1 D3.1 D4.1 Hình 3.15 tiết diện 181 400 311 1300 250 250 400 400 400 400 D1.3 400 181 Sơ đồ12 điểm Hình 3.16 Hình ảnh quạt gió mơ hình thí nghiệm 1472 lấy mẫu 3.6 Phương pháp đo vận tốc dòng khí 3.6.2 Phép đo vận tốc Quy trình đo vận tốc sử dụng phần mềm cấu hình quy trình đo sử dụng nút mô đun điều khiển (các bước xem LA): Quạt gió: Đặc tính kỹ thuật quạt gió mơ hình (hình 3.16): + Ký hiệu: CPL3-6.31;+ Vận tốc quạt: 1450 vòng/phút; Năng suất quạt: 22.000 m3/h + Cột áp: 16.000 Pa; Công suất quạt: 15kw 3.8 Vị trí lắp đặt thí nghiệm phân phối khí a) Lắp vị trí đầu vào: 12 vị trí để lắp lưới phân dòng hình 3.17 (cửa vào ký hiệu V:V1 - V12), cửa ký hiệu R: R1-R12 V7 c a vµo V8 V9 V10 V11 V12 R12 R11 R10 R9 R8 R7 V6 R6 V5 R5 V4 R4 V3 R3 V2 R2 V1 R1 c ưa r a Hình 3.17 Sơ đồ 12 vị trí đặt lưới phân dòng 3.12 Các phương án thực nghiệm 3.12.1 Mục tiêu thí nghiệm Điều chỉnh trở lực khí động học phương pháp khí điều chỉnh vị trí đặt lưới, số lượng lưới, chủng loại lưới phân dòng khí buồng lọc mơ hình vật lý 3.12.2 Cơ sở lý thuyết điều chỉnh trở lực khí lưới phân dòng khí - Lưới chắn có hai tác dụng bản: Thứ phân chia dòng khí cấp vào buồng lọc nhằm hướng tập trung vào không gian hiệu dụng hệ thống lắng; thứ hai tạo mức trường vận tốc dòng khí 10 - Một giải pháp làm trường vận tốc sử dụng việc lắp nối tiếp lưới phân dòng kênh dẫn khí [14, 16 Điều mơ tả hình 3.19 a) b) c) Hình 19 Trường vận tốc sau hai lưới phân dòng với tỷ lệ (lp/ Dk) khoảng cách chúng lp đường kính lưới Dk thay đổi theo mức: a) Lp nhỏ đầu R10:R5) + Phương án 3: Vị trí lưới V10 V5 lắp đầu vào R10 đầu cho hai mơ đun mơ hình vật lý (Đầu vào V10:V5 => đầu R10) + Phương án 4: Vị trí lưới V10 lắp đầu vào đầu cho hai mơ đun mơ hình vật lý (Đầu vào V10 => đầu R10) + Phương án 5: Vị trí lưới V10 V5 lắp đầu vào R5 đầu cho hai mô đun mơ hình vật lý (Đầu vào V10:V5 => đầu R5) + Phương án 6: Vị trí lưới V10 V5 lắp đầu vào không lắp đầu cho hai mơ đun mơ hình vật lý (Đầu vào V10:V5 => đầu 0) B Nhóm phương án lỗ tròn: + Phương án 7: Vị trí lưới V10 V5 lắp đầu vào R10 đầu cho hai mô đun mơ hình vật lý (Đầu vào V10:V5 => đầu R10) + Phương án 8: Vị trí lưới V10 lắp đầu vào đầu cho hai mơ đun mơ hình vật lý (Đầu vào V10 => đầu R10) Bảng 3.3: Kết đo phương án Vận tốc (m/s) Vị trí đo Ghi Tiết diện 1-1 2-2 3-3 4-4 V11 V21 V31 V41 V12 V22 V32 V42 V13 V23 V33 V43 V14 V24 V34 V44 Vận tốc trung VTB14 VTB24 VTB 34 VTB44 bình 3.13 Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm Để xây dựng phương trình từ thực nghiệm cần phải tuyến tính hóa hàm phi tuyến: Giả sử hàm phi tuyến hàm hồi quy có dạng: ~y a.x b (3.3) Giả sử a  x  , lấy logarit số 10m hai vế (3.3) ta có: 11 lg ~ y lg a  b lg x A lg a; Đặt hàm số mới, biến (3.4): Y lg ~y ; ~ Ta thu hàm tuyến tính mới: Y  A  bX Sau tìm tham số A b, ta đổi theo hàm ban đầu: ~y 10 A xb a0  Tính hệ số: (3.4) X lg x (3.5) (3.6) y.x  x.x y a1  (3.7) x  ( x)2 x y  x y (3.8) x  ( x) Tương tự với giá trị thực nghiệm, nhận tham số kí hiệu aˆ , aˆ1 n hệ số tương quan là: x S x  i 1 i  n( x ) n n y S y  i 1 rxy aˆ1 i  n( y ) (3.9) n Sx Sy (3.10) 2 Tổng dư bình phương tính sau: S( aˆ  aˆ ) (n  1) S y (1  rxy ) (3.11) Chỉ tiêu (3.9) (3.10) để kiểm đánh giá kết thực nghiệm Kết luận chuơng Đã thiết kế chế tạo mô hình vật lý buồng lọc bụi tĩnh điện gồm hai trường lắp nối tiếp với kênh dẫn khí vào khí dạng khối chữ nhật quạt gió cơng suất 22.000m 3/h, mơ hình bố trí tiết diện để lắp thiết bị đo vận tốc khí; Đã xây dựng sơ đồ đo tiết diện mơ hình buồng lọc để đo trường vận tốc kiểu ma trận 12 điểm tiết diện trang thiết bị đại đo lường thơng số thí nghiệm: vận tốc khí, lưu lượng khí, thiết bị đo vận tốc kết nối với hình hiển thị kết quả; Đã lựa chọn phương án thí nghiệm, có 01 phương án thí nghiệm khơng lắp lưới phân dòng, phương án hệ lưới lỗ vuông 9x9mm phương án lưới lỗ tròn Ф10mm (chi tiết (3.13.3) Đã lựa chọn phương pháp toán học thống kê để xử lý số liệu thực nghiệm, xây dựng quan hệ độ sai lệch trường vận tốc khí buồng lọc vị trí đo tiết diện buồng lọc 12 điểm đo CHƯƠNG 4: THÍ NGHIỆM, XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Mục tiêu thực nghiệm: độ thoáng chọn ấn định 45% góc mở kênh dẫn khí chọn ấn định 36o Theo xác định mức trường vận, lựa chọn phương án phù hợp có mức trường vận tốc tốt 4.1 Điều kiện thí nghiệm Lưu lượng: Qsd = 4000 m3/h; áp suất khí đầu vào, p = - 0,0KPa; Nhiệt độ khí buồng lọc t = 28oC; độ thoáng lưới f=45%; lưới từ vật liệu thép CT3, dạng chữ nhật, lỗ lưới phân dòng: hệ lỗ vng tròn; mơi trường khí khơng bụi Diện tích tiết diện buồng lọc mơ hình: a x b = 1,156 x 1,186 = 1,37 m2 Vận tốc khí buồng lọc mơ hình: v  12 Qsd 4000   0,81 m/s S 3600.1,37 k hÝvµo k hÝr a 4.2 Mơ tả thí nghiệm a) Cấu tạo mơ hình: b) Sơ đồ đo tham số: bao gồm: Cảm biến đo vận tốc dòng khí EE75;Cảm biến đo lưu lượng Proline Tmass B150; Cảm biến đo áp suất Cerabar PMC131; - Cảm biến đo nhiệt độ TSM187 phƠu t h u bơi ph Ơu t h u bơi khÝvµo khÝr a Hình 4.1 Sơ đồ ngun lý mơ hình lọc bụi tĩnh điện Quạt hút; Ống dẫn khí ra; Cửa lắp lưới phân dòng ra; Buồng lọc; Cửa lắp lưới phân dòng vào; Van khí vào c) Phương pháp đo tham số: - Sơ đồ đo lường thơng số khí động lực mơ hình thí nghiệm LBTĐ (H3.13); - Vận tốc khí đo 12 điểm (bảng 3.17) lấy theo chiều hướng kính tiết diện mơ hình Kết đo phương án đưa vào bảng (4.1; 4.2; … 4.7) 4.3 Kết thí nghiệm xử lý số liệu thực nghiệm 4.3.1 Kết thí nghiệm Kết thí nghiệm thể bảng 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7 4.8 tương ứng đồ thị trường vận tốc hình dạng lỗ lưới vng hình: 4.2, 4.3, 4.4, 5, 4.6 dạng lỗ lưới tròn hình 4.7 4.8 Phương án 1: Không lắp lưới cho đầu vào đầu Bảng 4.1a: Kết đo vận tốc khí mơ hình lọc bụi tĩnh điện (Khơng lắp phân phối khí) Bảng 4.1b: Kết tính vận tốc trung bình khí mơ hình lọc bụi tĩnh điện (Khơng lắp phân phối khí) Thơng số thí nghiệm: F = 35Hz; Cửa mở 1/2; V1(đầu vào)= 6,2m/s; V2(đầu ra)= 11.6m/s P1(đầu vào)= -0,4kpa; P2(đầu ra)= -0.13kpa; H = 813m3/h 13 mặt c a1 mặt c a2 mặt c a3 mặt c a4 đ1 đ2 đ3 Hình 4.2b Biểu đồ vận tốc bảng 4.1b đo điểm, tiết diện: A1, A2, A3, A4 Nhận xét kết phương án không lưới: Từ kết thực nghiệm mức chênh lệch lớn 207% nhỏ 12% I Các phương án lưới hệ lỗ vuông Phương án 2: (Đầu vào V10:V5 => đầu R10:R5) Bảng 4.2a: Kết đo vận tốc khí mơ hình lọc bụi (Vào V5:V10=> Ra R10:R5) Bảng 4.2b: Kết tính vận tốc trung bình khí mơ hình lọc bụi tĩnh điện (Vào V5:V10 => Ra R5:R10 Thơng số thí nghiệm: F = 35Hz; Cửa mở 1/2; V1(đầu vào)= 6,2m/s; V2(đầu ra)= 13m/s P1(đầu vào)= -0,05kpa; P2(đầu ra)= -0.16kpa; H = 805m3 mặt c a1 mặt c a2 mặt c a3 mặt c a4 đ1 đ2 đ3 Hỡnh 4.3b Biểu đồ vận tốc bảng 4.2 đo điểm, tiết diện: A1, A2, A3, A4 Nhận xét kết phương án 2: Từ kết thực nghiệm mức chênh lệch lớn 19% nhỏ 3% Phương án 3: Đầu vào V10:V5 => đầu R10 Bảng 4.3a: Kết đo vận tốc khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ vng (đầu vào V10:V5 => đầu R10) 14 Bảng 4.3b: Kết tính tốc trung bình khí vận mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ vng (Vào V5:V10 => Ra R10) Thơng số thí nghiệm: F = 35Hz; Cửa mở 1/2; V1(đầu vào)= 6,6m/s; V2(đầu ra)= 11.76m/s P1(đầu vào)= -0,04kpa; P2(đầu ra)= -0.15kpa; H = 711m3/h mặt c a1 mặt c a2 mặt c a3 mặt c a4 ®1 ®2 ®3 Hình 4.4b Biểu đồ vận tốc bảng 4.3b đo điểm, tiết diện: A1, A2, A3, A4 Nhận xét kết phương án 3: Từ kết thực nghiệm mức chênh lệch lớn 19% nhỏ 6% Phương án 4: (Đầu vào V10 => đầu R10) Bảng 4.4a: Kết đo vận tốc khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ vng (Vào V10 => Ra R10) Bảng 4.4b: Kết tính vận tốc trung bình khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ vng (Vào V10 => Ra R10) Thơng số thí nghiệm: F = 35Hz; Cửa mở 1/2; V1(đầu vào)= 6,4m/s; V2(đầu ra)= 11.4m P1(đầu vào)= -0,05kpa; P2(u ra)= -0.14kpa; H = 755m3/h; mặt c a1 mặt c a2 mặt c a3 mặt c a4 đ1 đ2 đ3 Hỡnh 4.5b Biu vận tốc bảng 4.4b đo điểm, tiết diện: A1, A2, A3, A4 Nhận xét kết phương án 4: Từ kết thực nghiệm mức chênh lệch lớn 16% nhỏ 3% 15 Phương án 5: Đầu vào V10:V5 => đầu R5 Bảng 4.5a: Kết đo vận tốc khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ vng (Vào V10:V5 => Ra R5) Bảng 4.5b: Kết tính vận tốc trung bình khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ vng (Vào V5:V10 => Ra R5) Thơng số thí nghiệm: F = 35Hz; Cửa mở 1/2; V1(đầu vào)= 6,3m/s; V2(đầu ra)= 12,1m/s P1(đầu vào)= -0,06kpa; P2(đầu ra)= -0.17kpa; H = 790m3/h mặt c a1 mặt c a2 mặt c a3 mặt c a4 Hỡnh đ1 4.6b Biu ®2 đồ vận tốc ®3 bảng 4.5b đo điểm, tiết diện: A1, A2, A3, A4 Nhận xét kết phương án 5: Từ kết thực nghiệm mức chênh lệch lớn 25% nhỏ 3% Phương án 6: Đầu vào V10:V5 => đầu không lưới Bảng 4.6a: Kết đo vận tốc khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ vng (Vào V10:V5 => Ra 0) 16 Bảng 4.6b: Kết tính vận tốc trung bình khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ vng (Vào V5:V10 => Ra 0) Thơng số thí nghiệm: F = 35Hz; Cửa mở 1/2; V1(đầu vào)= 6,2m/s; V2(đầu ra)= 11.5m/s P1(đầu vào)= -0,04kpa; P2(đầu ra)= -0.15kpa; H = 789m3/h mặt c a1 mặt c ¾t a2 mỈt c ¾t a3 mỈt c ¾t a4 ®1 ®2 Hình Biểu đồ ®3 4.7b vận tốc bảng 4.6b đo điểm, tiết diện: A1, A2, A3, A4 Nhận xét kết phương án 6:Từ kết thực nghiệm mức chênh lệch lớn 25% nhỏ 3% II Phương án lỗ tròn Phương án 7a: Lắp lưới lỗ tròn vào V10:V5 R10 Bảng 4.7a: Kết đo vận tốc khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ tròn (Vào V5:V10 => Ra R10) Bảng 4.7b: Kết tính vận tốc trung bình khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ tròn (Vào V5:V10 => Ra R10) Thơng số thí nghiệm: F = 35Hz; Cửa mở 1/2; V1(đầu vào)= 6,0m/s; V2(đầu ra)= 12,2m/s P1(đầu vào)= -0,02kpa; P2(đầu ra)= -0.11kpa; H = 798m3/h mặt c a1 đ1 đ2 đ3 17 mặt c a2 mặt c a3 mặt c a4 Hình 4.8b Biểu đồ vận tốc bảng 4.7b điểm, tiết diện:I, II, III, IV tương ứng vị trí đo lỗ vng A1, A2, A3, A4 Nhận xét kết phương án (Lỗ tròn): Từ kết thực nghiệm mức chênh lệch lớn 17% nhỏ 5% Phương án 8: Lắp lưới lỗ tròn (Đầu vào V10 => đầu R10) Bảng 4.8a: Kết đo vận tốc khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ tròn (Vào V10 => Ra R10) Bảng 4.8b: Kết tính vận tốc trung bình khí mơ hình lọc bụi lắp phân phối khí lỗ tròn (Vào V10 => Ra R10) Thơ thí nghiệm: F = 35Hz; Cửa mở 1/2; V1(đầu vào)= 6,2m/s; V2(đầu ra)= 12.2m/s P1(đầu vào)= -0,03kpa; P2(đầu ra)= -0.13kpa; H = 775m3/h; mặt c a1 mặt c a2 mặt c a3 ng s mặt c a4 đ1 ®2 ®3 Hình 4.9b Biểu đồ vận tốc bảng 4.8b điểm, tiết diện: I, II, III, IV tương ứng vị trí đo lỗ vng A1, A2, A3, A4 Nhận xét kết phương án (Lỗ tròn): Từ kết thực nghiệm mức chênh lệch lớn 13% nhỏ 3% 18 4.3.2 Nhận xét kết thực nghiệm - Phương án khơng lắp lưới phân dòng: khơng có lưới phân dòng vận tốc biến thiên khác tiết diện A1, A2, A3, A4 - Khi có lưới phân dòng: Khi có lắp lưới phân dòng, độ chênh lệch vận tốc tiết diện nhỏ [7] - Khi lắp lưới không đối xứng số lượng: Trong trường hợp độ chênh lệch vận tốc tăng lên [7], [8], [9]; - Khi lắp đối xứng lưới phân dòng: Độ chênh lệch vận tốc nhỏ bố trí lưới đối xứng đặc biệt lắp 01 lưới đầu vào 01 lưới đầu [7], [8], [9]; - Cùng hệ số thoáng lưới (45%) lắp lưới có số lượng hệ lỗ tròn có độ chênh lệch vận tốc đạt nhỏ hệ lỗ vuông Do lưới hệ lỗ vng, gia cơng phải vê tròn góc để giảm ảnh hưởng tới mức vận tốc khí; - Các phương án lắp lưới hệ lỗ vng đạt mức từ 10-20% Điều mở khả đa dạng hóa việc sử dụng lưới phân dòng vào lọc bụi điện Việt nam, khắc phục tình trạng phụ thuộc vào lưới dạng lỗ tròn, giá thành cao khoảng 60% [6] 4.4 Xử lý số liệu thực nghiệm 4.4.1.Tuyến tính hóa hàm phi tuyến thực nghiệm - Chọn kết thí nghiệm tiết diện vùng trung tâm để xác định kết đo 12 điểm= 3x4 (lấy theo giá trị trung bình tọa độ đo xi, tương ứng giá trị sai số yi); - Tính giá trị tổng trung bình theo bảng p2, p3, p4, p5, p6, p7 p8 phương án: 2, 3, 4, 5, 6, 8; 4.4.2 Đánh giá sai số vận tốc từ kết thực nghiệm Để đánh giá mức trường vận tốc khí sở kết thực nghiệm, xem xét chênh lệch vận tốc 02 phương án (hệ lỗ vuông) phương án (hệ lỗ tròn) Hình 4.10 thể độ chênh lệch vận tốc phương án (h l mặt c a1 mặt c a2 mặt c a3 mặt c a4 đ2.1 đ1 ®2.2 ®2 ®2.3 ®3 vng) hình 4.11 phương án 8(hệ lỗ tròn): ®2.1 ®2.2 ®2.3 Hình 4.10 Độ chênh lêch vận tốc phương án (h l vuụng) mặt c a1 19 đ1 đ2 đ3 mặt c a2 mặt c a3 đ2.1 đ2.2 đ2.3 mặt c a4 đ2.1 đ2.2 đ2.3 Hỡnh 4.11 Độ chênh lêch vận tốc phương án (hệ lỗ tròn) Nhận xét kết xử lý số liệu thực nghiệm: - Kết kiểm tra điều kiện hợp lý phương trình hồi quy thực nghiệm cho thấy trường vận tốc đạt độ cho phép, nghĩa đường đồ thị phương trình gần trùng điểm thực nghiệm; - Kết đo thực tế độ chênh lệch trường vận tốc khí đồ thị phương án (lỗ vuông) phương án 8(lỗ tròn) hình 10 11là nhỏ, kiểm chứng độ xác thực nghiệm so với lý thuyết 4.4.3 Xây dựng đồ thị 3D Trên sở phương trình hồi quy thực nghiêm, xây dựng đồ thị 3D cho phương án: 2, 3, 4, 5, 6, 7, tương ứng với phương án hình P2 - P8 sau đây: Phương án 2: Lỗ vuông (Đầu vào V10:V5 => đầu R10:R5) Thể hình 4.12 Hình 4.12 Hình 4.18 8000 12000 12000 9000 8000 4000 2500 Phương án 8: Lỗ tròn (Đầu vào V10 => đầu R10) Thể hình 18 4.5 Kiểm nghiệm kết thí nghiệm thiết bị lọc bụi tĩnh điện cơng nghiệp Hình 4.19 Mơ hình thiết bị lọc bụi điện cơng nghiệp Q/2DC-31 1, 2- buồng lọc, 3- bun ke thu bụi; 4-cửa khí vào;5- Hệ cực lắng; 6- Hệ cực gai; 7- Cực thu phụ; 8- Bộ lưới phân dòng 20 4.5.1 Tổng quan thiết bị lọc bụi nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn Sơ đồ thiết bị lọc bụi tĩnh điện công nghiệp công suất 55 MW Q/2DC-31 thể hình 4.9 4.5.2 Áp dụng kết thực nghiệm mơ hình thí nghiệm vào thíết bị lọc bụi điện công nghiệp Bước1: Lắp đặt lưới trình tự chạy thử 1) Kiểm tra: 2) Lựa chọ lưới phù hợp với lưới thí nghiệm mơ hình: Lựa chọ lưới đạt thông số kỹ thuật đồng dạng với lưới mơ hình thí nghiệm đầu vào V10 R10 (lỗ D10) - Hình dạng hình học lưới chữ nhật; Hệ lỗ mặt lưới tròn; - Phương pháp bố trí lỗ theo vòng tròn đồng tâm với vị trí lỗ hai vòng liền kề so le; Vị trí lắp đặt lưới phân dòng cửa vào cửa có khỏang cách tương đương; - Đường kính lỗ so với lỗ lưới mơ hình thí nghiệm tỷ lệ 1:10 Cụ thể lỗ lưới thực nghiệm mơ hình thiết bị công nghiệp D100 (V10 R10) lắp đối xứng cho cửa đầu vào đầu ra; - Độ thoáng 45% 3) Điều chỉnh cửa hướng vào vùng trung tâm buồng lọc: 4) Vệ sinh kỹ thuật; 5) Khởi động thiết bị khơng tải; 6) Chạy máy có tải; 7) Đo số liệu thí nghiệm: Đo kiểm tra thông số kỹ thuật thiết bị: lưu lượng khí, vận tốc khí, hàm lượng bụi đầu vào đầu thiết bị, kiểm tra hiệu suất lọc 8) Xử lý số liệu thí nghiệm: Tính tốn hiệu suất lọc cho phương án sở hàm lượng bụi đầu vào thông số đầu Các kết thí nghiệm ghi vào bảng 4.8 9) Đánh giá kết thí nghiệm: Bảng 4.8: Kết thực nghiệm mức trường vận tốc áp dụng kết thí nghiệm phương án lắp lưới đối xứng V100 R100 thiết bị công nghiệp lọc bụi điện, công suất 55MW Chủng loại lưới phân dòng Hàm lượng bụi trung bình Đầu vào buồng lọc (g/ Nm3) Vận tốc khí (m/s) Hiệu suất (%) Đầu ống khói Trước áp dụng Sau áp dụng (mg/Nm3) (mg/Nm3) Đầu vào Đầu Trước áp dụng lưới phân dòng Sau áp dụng lưới phân dòng Hệ lưới lỗ tròn: - Lưới đầu vào 40 180 90 11 98,1 99,2 V100 - Lưới đầu R100 Nhận xét: Hiệu suất lọc bụi tăng 1,1% so với trước áp dụng: 99,2-98,1=1,1% 4.6 Bàn luận khoa học kết luận án - Phương án khơng lắp lưới phân dòng: Khi khơng có lưới phân dòng vận tốc chênh lệch tiết diện A1, A2, A3, A4 21 - Khi lắp lưới không đối xứng số lượng: Trong trường hợp độ chênh lệch vận tốc tăng lên Điều giải thích số lượng lưới không đối xứng ảnh hưởng tới trở lực ảnh hưởng trực tiếp đến mức vận tốc [7], [8], [9]; - Khi lắp đối xứng lưới phân dòng: Độ chênh lệch vận tốc nhỏ bố trí lưới đối xứng đặc biệt lắp 01 lưới đầu vào 01 lưới đầu [7], [8], [9]; - So sánh hai dạng lưới: Cùng hệ số thoáng lưới khơng đổi (45%) lắp lưới có số lượng hệ lỗ tròn có độ chênh lệch vận tốc đạt nhỏ hệ lỗ vuông Điều giải thích lỗ tròn khơng có góc, làm thay đổi đặc tính dòng chảy khí so với lỗ vng Do lưới hệ lỗ vng, gia cơng phải vê tròn góc để giảm ảnh hưởng tới mức vận tốc khí; - Khả áp dụng lưới hệ lỗ vuông vào thực tiễn: Các phương án lắp lưới hệ lỗ vuông đạt mức (chêch lệch) từ 12 - 17% Điều mở khả đa dạng hóa việc sử dụng lưới phân dòng vào lọc bụi điện Việt nam, khắp phục tình trạng phụ thuộc vào lưới dạng lỗ tròn, giá thành cao khoảng 60% [6] Kết luận chương - Phương án 1: không lắp lưới phân bố dòng khí: Vận tốc chênh lệch tiết diện A1, A2, A3, A4 ; - Đã xây dựng mối quan hệ tốn học sai số vận tốc khí khoảng cách vị trí đo tiết diện buồng lọc Điều cho phép đánh giá độ vận tốc khí điểm đo khác tiết diện; - Kết tính tốn kiểm tra hệ số điều kiện phương trình hồi quy thực nghiệm S x cho thấy: rxy aˆ1 S y tổng dư bình phương S( aˆ  aˆ1 ) (n  1) S y2 (1  rxy ) đạt yêu cầu Điều cho thấy độ trường vận tốc buồng lọc đạt yêu cầu - Phương án 2: Trường hợp bố trí lắp đặt lưới đối xứng hệ lỗ vuông cửa vào cửa ra, độ chênh lệch vận tốc tiết diện nhỏ (7-17%); - Phương án 7: Lắp lưới vào V10 R10 hệ lỗ tròn, độ chênh lệch vận tốc tiết diện nhỏ (3 - 13%) tiết diện; - Cùng hệ số thoáng (45%) lưới lắp lưới với số lượng hệ lỗ tròn có độ chênh lệch vận tốc đạt nhỏ hệ lỗ vuông, song độ chêch lệch vận tốc lỗ vuông giới hạn cho phép ≤ 20% [3]; - Thực nghiệm chứng minh cho phép đa dạng hóa áp dụng loại lưới phân bố dòng khí lỗ vng Mặt khác kinh tế lưới hệ lỗ vuông hiệu hơn, theo giá chế tạo kích thước vật liệu giá chế tạo lưới hệ lỗ vuông với giá khoảng 40% so với lưới hệ lỗ tròn; - Đã áp dụng kết thí nghiệm phương án lắp hai lưới đối xứng (V10 R10) cho lọc bụi tĩnh điện lò CFB, công suất 55MW công ty Nhiệt điện Cao Ngạn -TKV, nâng hiệu suất lọc bụi lên 1,1% so với trước chưa áp dụng (trước áp dụng 98,1%, sau áp dụng 99,2%) KẾT LUẬN CHUNG 1- Đã lựa xây dựng mơ hình vật lý lọc bụi tĩnh điện với buồng lọc với trang thiết bị đo lường đo thơng số thí nghiệm: lưu lượng khí, vận tốc khí, áp suất khí, nhiệt độ khí buồng lọc; 2- Đã áp dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất, xây dựng mối quan hệ toán học sai số vận tốc khí khoảng cách vị trí đo tiết diện buồng lọc Điều cho phép đánh giá độ vận tốc khí điểm đo khác tiết diện; 22 3- Kết tính tốn kiểm tra hệ số điều kiện phương trình hồi quy thực nghiệm cho S x thấy: rxy aˆ1 S y tổng dư bình phương S( aˆ  aˆ1 ) (n  1) S y2 (1  rxy ) đồ thị phương trình gần điểm thí nghiệm Điều cho thấy độ trường vận tốc buồng lọc đạt mức sai lệch vận tốc nhỏ 4- Trường hợp bố trí lắp đặt lưới đối xứng hệ lỗ vuông (phương án 2): cửa vào cửa ra, độ chênh lệch vận tốc tiết diện nhỏ (7-17%) lắp lưới vào V10 R10 hệ lỗ tròn (phương án 8), độ chênh lệch vận tốc tiết diện nhỏ (3 - 13%) tiết diện; 5- Cùng hệ số thoáng (45%) lưới lắp lưới với số lượng hệ lỗ tròn có độ chênh lệch vận tốc đạt nhỏ hệ lỗ vuông, song độ chêch lệch vận tốc lỗ vuông giới hạn cho phép ≤ 20% [3]; 6- Thực nghiệm chứng minh cho phép đa dạng hóa áp dụng loại lưới phân bố dòng khí hệ lỗ vng thay Việt nam áp dụng lưới hệ lỗ tròn Mặt khác kinh tế lưới hệ lỗ vuông hiệu hơn, giá chế tạo lưới hệ lỗ vuông với giá khoảng 40% so với lưới hệ lỗ tròn việc hệ lỗ vuông cho phép sử dụng vật liệu dạng sẵn có nước ta; 7- Đã áp dụng kết thí nghiệm phương án lắp hai lưới đối xứng (V10 R10) cho lọc bụi tĩnh điện lò CFB, cơng suất 55MW công ty Nhiệt điện Cao Ngạn -TKV, nâng hiệu suất lọc bụi lên 1,1% so với trước chưa áp dụng (trước áp dụng 98,1%, sau áp dụng 99,2%) 23 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA LUẬN ÁN Đà CÔNG BỐ [1] Nghiên cứu đề xuất thông số công nghệ phục vụ thực nghiệm để nâng cao hiệu suất lọc bụi tĩnh điện nhà máy nhiệt điện than, tạp chí Cơ khí Việt Nam – Số năm 2014 [2] Tối ưu hóa lưu lượng dòng khí buồng lọc đề nâng cao hiệu suất thiết bị lọc bụi tĩnh điện, tạp chí Cơ khí Việt Nam – Số năm 2015 [3] Nghiên cứu ảnh hưởng mức trường vận tốc dòng khí tới hiệu suất thiết bị lọc bụi tĩnh điện, Kỷ yếu hội nghị khoa học công nghệ tồn quốc khí – Lần thứ IV [4] Đánh giá ảnh hưởng số thông số kỹ thuật lưới phân dòng tới mức trường vận tốc khí thực nghiệm, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội - số 40 (tháng 6/2017) 24 ... lượng dòng khí buồng lọc đề nâng cao hiệu suất thiết bị lọc bụi tĩnh điện, tạp chí Cơ khí Việt Nam – Số năm 2015 [3] Nghiên cứu ảnh hưởng mức trường vận tốc dòng khí tới hiệu suất thiết bị lọc bụi. .. thiết bị lọc bụi điện 1.8 Tình hình nghiên cứu giới ảnh hưởng trường vận tốc dòng khí tới hiệu suất lọc thiết bị lọc bụi điện - Tác giả I C Riman [12]: nghiên cứu tác động làm trở lực khí - G.A.Gygienco... ảnh hưởng tới hiệu suất lọc thiết bị gồm: Vận tốc dòng khí, hàm lượng bụi đầu vào, mức vận tốc buồng lọc, độ ẩm khơng khí, điện trở suất, tính chất khí lọc, nhiệt độ,…; Kết nghiên cứu nhà khoa