Thiết kế hệ thống xử lý bụi chì cho phân xưởng lắp ráp cơng ty TNHH Việt Nam Center Power Tech

Thiết kế hệ thống xử lý bụi chì cho phân xưởng lắp ráp cơng ty TNHH Việt Nam Center Power Tech Thiết kế hệ thống xử lý bụi chì cho phân xưởng lắp ráp cơng ty TNHH Việt Nam Center Power Tech Thiết kế hệ thống xử lý bụi chì cho phân xưởng lắp ráp cơng ty TNHH Việt Nam Center Power Tech Thiết kế hệ thống xử lý bụi chì cho phân xưởng lắp ráp cơng ty TNHH Việt Nam Center Power Tech

GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH VIỆT NAM CENTER POWER TECH

Giới thiệu sơ lược về Công ty TNHH Việt Nam Center Power Tech

2.1.1 Sơ lược Địa chỉ công ty: đường số 1, xã Tam An, KCN Long Thành, Long Thành – Đồng Nai Điện thoại: 0613.514 264

Quốc gia đầu tư: Trung Quốc

2.1.2 Vị trí địa lý,mặt bằng sản xuất

Công ty TNHH Việt Nam Center Power Tech nằm trên diện tích 10.070m 2 tại đường số 1, xã Tam An, KCN Long Thành, Long Thành – Đồng Nai

Bao gồm 3 xưởng, mỗi xưởng là 3.040m 2 , bao quanh các xưởng là đường rộng 6m được đổ nhựa bảo đảm cho xe vận tải ra vào

2.1.3 Điều kiện tự nhiên ắ Nhiệt độ

Chế độ nhiệt tại khu vực tương đối điều hòa Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng

27 o C Thời kỳ nóng nhất là tháng 3, 4, 5 do ảnh hưởng của hệ thống rãnh áp thấp nóng phía Taây ắ Chế độ giú

Khu vực này chủ yếu có chế độ gió với gió Tây - Tây Nam, có vận tốc trung bình 3,6m/s từ tháng 6 đến tháng 10 Từ tháng 11 đến tháng 2, gió Bắc - Đông Bắc thổi với vận tốc trung bình 2,4m/s Trong khoảng thời gian từ tháng 3 đến tháng 5, gió Nam - Đông Nam có vận tốc trung bình 2,3m/s.

Khu vực TP HCM ít bị ảnh hưởng trực tiếp bởi bão, chủ yếu chịu tác động của áp thấp nhiệt đới gây ra mưa lớn Chế độ gió tại đây đóng vai trò quan trọng trong việc phát tán khí thải và bụi từ hoạt động giao thông cũng như sản xuất của các nhà máy đến cộng đồng dân cư Hơn nữa, chế độ mưa và độ ẩm cũng ảnh hưởng đến tình hình môi trường sống trong khu vực.

Khu vực nhiệt đới gió mùa cận xích đạo có lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 đến 2.000mm Mùa mưa diễn ra từ tháng 4 đến khoảng giữa tháng 11, đôi khi kéo dài đến tháng 12, trong khi mùa nắng bắt đầu từ tháng sau đó.

Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, khu vực này trải qua lượng mưa khá thấp, với lượng mưa trung bình lớn nhất vào tháng 12 đạt khoảng 50mm Độ ẩm không khí dao động từ 75 - 86%, cao nhất vào mùa mưa từ 83 - 87% và thấp nhất vào mùa khô từ 71 - 74%.

2.1.4 Các thông tin về hoạt động sản xuất

Lĩnh vực hoạt động: Sản xuất thiết bị điện

Thời gian sản xuất: 8 giờ/ngày, Chủ Nhật nghỉ

Tổng số lao động trong xưởng khảo sát: 85 người, số lao động trực tiếp là 80 người Sản phẩm chính: Ắc quy axit chì kiểu kín

Quy trình công nghệ sản xuất Công ty TNHH Việt Nam Center Power Tech

2.2.1 Tổng quan về công nghệ sản xuất ắc quy Đặc thù của một nhà máy sản xuất ắc quy thường có nhiều chất thải ô nhiễm như bụi, khí, nước thải công nghiệp, dễ gây ô nhiễm môi trương, ảnh hưởng tới sức khoẻ người lao động Thực tế toàn bộ dây chuyền công nghệ sản xuất từ hóa thành lá cực, rửa sấy khí trơ đến gia công lá cực, đều có khả năng ô nhiễm lớn Đặc thù ô nhiễm cơ bản của nhà máy sản xuất ắc quy được thể hiện ở hình 2.2.1như sau:

Sơ đồ tổng thể quy trình sản xuất ắc quy được trình bày trong Hình 2.2.1, trong khi bảng 2.2.1 thể hiện đặc thù ô nhiễm và các phương pháp xử lý cụ thể tại một nhà máy sản xuất ắc quy.

Bảng 2.2.1 Đặc tính ô nhiễm và phương pháp xử lý của một nhà máy sản xuất ắc quy

(Công ty CP ắc quy Tia sáng Hải Phòng)

Khí thải và hơi độc Nước thải công nghiệp Bụi và bụi chì

Khí thải gây ô nhiễm nhiều nhất là hơi axít trong quá trình điện phân tấm điện cực ắc quy

Hơi axít gây ăn mòn thiết bị, nhà xưởng, gây độc cho người

Nước thải công nghiệp cần được xử lý qua hệ thống trung hòa và lắng để loại bỏ các chất lơ lửng, đảm bảo độ pH đạt từ 6 đến 6,5 trước khi thải ra môi trường Hiện nay, công ty đã và đang thực hiện các biện pháp này để bảo vệ môi trường.

Khi caét, gia coâng taám cực ắc quy và trong quá trình lắp ráp Sản phẩm

Khí thải và hơi độc Nước thải công nghiệp Bụi và bụi chì lao động

Phương pháp truyền thống sử dụng chất tạo bọt DBSA và LAS để làm màng ngăn hơi axít đã bộc lộ nhiều hạn chế, khi mà hơi axít vẫn còn tồn đọng nhiều Hơn nữa, việc sử dụng chất DBSA đã bị Nhà nước cấm, và thực tế cho thấy các chất tạo bọt này còn ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng sản phẩm, gây tăng nhiệt độ trong quá trình điện phân và tạo ra cặn bẩn trong dung dịch ủ điện phân.

Giải pháp mới cho việc xử lý khí SO2 là loại bỏ chất tạo bọt DBSA, LAS, và thay vào đó sử dụng chụp nhựa kín để hút khí SO2, sau đó sục vào nước vôi Ca(OH)2 để trung hòa, đạt pH 6,5 Phương pháp này giúp khí được hút triệt để, thải ra khí sạch không còn SO2, đồng thời khắc phục các nhược điểm của phương pháp trước, giảm điện năng tiêu thụ trong quá trình điện phân.

Trong quá trình nấu và đúc các chi tiết, công ty đã áp dụng hệ thống hút chì (Pb) và xử lý bằng nước, đảm bảo khí thải ra là khí sạch Bằng cách sử dụng hệ thống tuần hoàn nước, công ty đã giảm thiểu tối đa lượng nước sử dụng và thải ra ngoài Việc áp dụng các thiết bị hiện đại và công nghệ tiên tiến đã giúp tiết kiệm đáng kể lượng nước trong sản xuất Kết quả đạt được cho thấy công ty đã thực hiện phương pháp sản xuất sạch hơn một cách hiệu quả.

Những năm trước để phục vụ sản xuất cần từ 440 - 450 m 3 / nước/ngày, chi phí mỗi tháng từ 11.500 - 12.000 m 3 nước Đến nay, lượng nước sử dụng xuống còn 150

Công ty đặt mục tiêu giảm lượng nước sử dụng từ 181 m³/ngày xuống còn 80-120 m³/ngày, tương đương 2.100-3.000 m³/tháng vào 6 tháng cuối năm 2005 Để đạt được mục tiêu này, công ty sẽ tập trung vào hai biện pháp chính.

1- Đầu tư hệ thống làm nguội cưỡng bức thải của 2 máy sấy Mỗi máy thải được khoảng 64 m 3 nước/ ngày Số nước này được làm mát tuần hoàn, sẽ tận dụng được 75 - 80% Dự toán đầu tư 47 triệu đồng với kết quả tính toán 10 tháng sau sẽ thu hồi xong vốn đầu tư

2- Tuần hoàn nước làm mát thùng điện phân tấm cực ắc quy và nước rửa tấm cực ắc quy sau khi điện phân, thì trước đây nước thải ra ngoài, nay tận dụng lại bằng cách trung hoà, xử lý lắng và sục khí nén làm nguội rồi bơm trở lại làm mát aéc quy thường sinh ra buùi (chuỷ yếu là bụi chì) gây độc cho người lao động và bay ra môi trường xung quanh (buùi voõ cuứng nhỏ) Trước ủaõy soỏ buùi này đều thải trực tiếp ra ngoài

Hieọn nay, Công ty đã nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bũ thu buùi, khớ thải ra đạt tieõu chuaồn khí sạch

(Nguoàn: "irv.moi.gov.vn" (05/08/2005))

2.2.2 Quy trình công nghệ sản ắc quy tại Công ty TNHH Việt Nam Center Power

Qui trình công nghệ sản xuất ắc quy được thể hiện ở hình 2.2.2 bao gồm các bước cơ bản sau:

Hình 2.2.2 - Sơ đồ quy trình sản xuất ắc quy tại Công ty

Cắt bằng và thấm bột trợ hàn vào Đúc hàn kết nối

Chuẩn bị vật liệu Bao bản cực xếp vào giá đóng hộp Kiểm tra axit Lắp van an toàn

Nhập kho Hàn đầu cực

Kiểm tra đoản mạch Đóng nắp

Hôi chì, thieác Đóng gói bao

Lắp vòng ron Đổ keo đầu cực

Kiểm tra mật độ khí

Xuoỏng keọ Hàn kết nối trong Hơi chì Kiểm tra tính naêng

Trong giai đoạn chuẩn bị vật liệu cho bản cực, các bản cực được vận chuyển từ xưởng khác và được sắp xếp thành các khay lớn Những khay này được đặt cạnh vị trí làm việc của công nhân trong quá trình bao bọc bản cực và sắp xếp vào giá đóng hộp.

Trong giai đoạn bao bản cực và xếp vào giá đóng hộp, công nhân thực hiện thao tác trên các tấm bản cực, dẫn đến việc phát sinh bụi chì Sau đó, quá trình cắt bằng và thấm bột trợ hàn diễn ra, tạo ra những yếu tố quan trọng trong quy trình sản xuất.

Giai đoạn cắt bằng và thấm bột trợ hàn: trong quá trình cắt thì có phát sinh bụi chì, tiếp đến là giai đoạn đúc hàn kết nối

Trong giai đoạn đúc hàn kết nối, nhiệt độ vượt quá 500°C tại lò đúc tạo ra lượng hơi chì lớn nhất Sau đó, quá trình làm nguội mối hàn cũng góp phần vào sự phát sinh này.

Giai đoạn làm nguội mối hàn là quá trình quan trọng để đảm bảo độ kết dính của các mối hàn mới Trong giai đoạn này, cần hạ nhiệt độ để mối hàn đạt được độ bền cần thiết, đồng thời đây cũng là thời điểm phát sinh hơi chì Sau khi hoàn tất quá trình làm nguội, các mối hàn sẽ được xếp vào hộp (vỏ ắc quy) để tiếp tục quy trình sản xuất.

Giai đoạn xếp vào hộp (vỏ ắc quy): đây là nơi phát sinh bụi chì, tiếp đến là giai đoạn kiểm tra đoản mạch, giai đoạn đóng nắp

Trong giai đoạn đóng nắp, nắp được dán vào vỏ ắc quy bằng keo dán, dẫn đến việc phát sinh hơi keo trong quá trình pha chế và châm keo Sau khi dán, cần sấy để keo khô nhanh, tạo ra nguồn phát sinh nhiệt Tiếp theo là giai đoạn lắp vòng ron và hàn đầu cực.

Trong giai đoạn hàn đầu cực, dây hàn thiếc được sử dụng, tạo ra hơi chì và thiếc Sau đó, quá trình đổ keo đầu cực diễn ra, kèm theo việc sấy khô keo, sinh ra nhiệt Tiếp theo là giai đoạn kiểm tra mật độ khí, sau đó là giai đoạn châm axit và cuối cùng là kiểm tra axit.

HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ TẠI CÔNG TY TNHH VIỆT NAM CENTET POWER TECH

Các nguồn gây ô nhiễm không khí

Tại Công ty TNHH Việt Nam Center Power Tech, bụi chì là nguồn bụi chính phát sinh trong quá trình sản xuất Bụi này chủ yếu xuất hiện tại phân xưởng lắp ráp từ các công đoạn sản xuất khác nhau.

Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu

Công đoạn bao bản cực, xếp vào giá đóng hộp

Công đoạn cắt bằng và thấm bột trợ hàn vào đầu bản cực

Công đoạn xếp vào hộp

Hình 3.1.1- Công đoạn bao bản cực nơi phát sinh bụi chì ắ Nguồn bụi khỏc

Bên cạnh các nguồn trên, bụi còn phát sinh từ 2 nguồn sau:

Bụi bám trên các công trình, máy móc và thiết bị do không được vệ sinh thường xuyên sẽ trở thành vấn đề nghiêm trọng Khi có gió lớn hoặc trong quá trình sửa chữa, bụi sẽ bị khuấy động và phát tán vào không khí với mật độ cao, gây ảnh hưởng đến sức khỏe và môi trường.

Khi xe vận tải di chuyển trên mặt đường, bụi từ mặt bằng và đường xá sẽ bị khuấy động, gây ô nhiễm không khí Để giảm thiểu tình trạng bụi, công ty cần áp dụng các biện pháp xử lý hiệu quả nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.

Với hiện trạng ô nhiễm bụi như trên, Công ty đã có các biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu ô nhiễm dưới đây:

Tại các vị trí phát sinh bụi đều có trang bị hệ thống thu gom và lọc bụi Nguyên tắc hệ thống xử lý bụi được thể hiện ở hình 3.1.2

Hình 3.1.2 - Sơ đồ tổng quát nguyên tắc hệ thống xử lý bụi

Hệ thống xử lý bụi hoạt động theo nguyên tắc hút bụi qua miệng hút vào đường ống và dẫn đến tháp đệm Tại đây, khí chứa bụi đi ngược từ dưới lên qua lớp vật liệu lọc (sành sứ), trong khi nước từ trên tưới xuống giúp cuốn bụi xuống dưới Khí sạch sau đó thoát ra khỏi tháp qua quạt hút và được thải ra ngoài qua ống khói, đảm bảo đạt tiêu chuẩn TCVN 5939:1995 Nước thải từ tháp đệm sẽ được chuyển đến hệ thống xử lý nước thải của Công ty.

Hỡnh 3.1.3 - Heọ thoỏng thu gom buùi cuỷa coõng ty

3.1.2 Khí thải Ô nhiễm do khí thải tại Công ty chủ yếu là hơi chì Nguồn phát sinh hơi từ những công đoạn sau:

Công đoạn đúc hàn kết nối

Công đoạn làm nguội mối hàn

Công đoạn hàn kết nối trong

Công đoạn hàn đầu cực

THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI

MIỆNG HÚT & ĐƯỜNG ỐNG HÚT

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CUÛA COÂNG TY

Ngoài ra, khí thải ra còn có hơi axit, hơi keo phát sinh từ khu pha chế axit, pha chế keo

Hình 3.1.4 - Đúc hàn kết nối và làm nguội mối hàn phát sinh hơi chì

Hình 3.1.5 - Khu trộn và pha chế keo phát sinh hơi keo

Nguồn nhiệt chủ yếu do hoạt động sấy gây( hình 3.1.7 ), đúc hàn kết nối, hàn kết noái trong

Hiện nay, để đảm bảo năng suất lao động công ty cũng có hệ thống làm mát, nguyên tắc được thể hiện ở hình 3.1.6

Nguyên tắc làm mát hiệu quả là hút không khí ngoài trời vào ống đẩy, nơi không khí đi qua màng nước sạch để làm ẩm và lọc bụi Sau khi được làm sạch, không khí sẽ được phân phối qua các lá sách đến vị trí làm việc của công nhân, giúp họ cảm thấy mát mẻ và thoải mái hơn.

Hình 3.1.6 - Nguyên tắc làm mát

Các nguồn nước thải

3.2.1 Nước thải từ quá trình sản xuất

Qua khảo sát thực tế tại xưởng lắp ráp của Công ty cho thấy không có nước thải sản xuaát trong qui trình

Từ số người trong xưởng là 85 người, trung bình mỗi người dùng 110 L/ngày

Vậy lưu lượng nước thải: khoảng 9,35 m 3 /ngày (80% sử dụng)

Biện pháp xử lý được thể hiện ở hình 3.2.2

Không khí sạch ngoài trời

Quạt có màng nước Đường ống đẩy, miệng ra

Hình 3.2.2 - Sơ đồ biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt

Xử lý cục bộ bằng bể tự hoại đối với nước từ nhà vệ sinh

Nước dùng cho vệ sinh công nhân: được dẫn đến các hố gas lắng trước khi thải ra coáng

Nước dùng cho nhà bếp, nhà ăn: không đáng kể vì được nấu từ nơi khác mang đến.

Chất thải rắn

3.3.1 Chất thải rắn từ quá trình sản xuất

Chất thải rắn sản xuất sinh ra trong quá trình hoạt động của Công ty như sau:

Thùng đựng axit, keo: 5 thùng/tháng (thùng 20 L)

Chất thải không nguy hại

Hộp giấy (chứa vỏ ắc quy, nắp ắc quy bằng nhựa) khoảng 130 kg/ngày

Các loại bao bọc ắc quy

Hình 3.3.1 - Hộp giấy và khu chứa hộp giấy Biện pháp xử lý:

Hộp giấy được thu gom và lưu trữ trong kho riêng để đảm bảo không bị nhiễm độc hại, sau đó sẽ được bán cho các đơn vị cần thiết Mỗi tuần, sẽ có xe đến thu gom các vật liệu này một lần Bên cạnh đó, ắc quy hư cũng sẽ được phục hồi.

Bể tự hoại Hệ thống cống thải chung Tách dầu

Thùng đựng axit, thùng đựng keo, vải vụn thấm axit và các loại bao bọc ắc quy được lưu trữ tại kho riêng, chờ thu gom bởi cơ quan có thẩm quyền xử lý chất thải nguy hại, được cấp phép bởi Sở Tài nguyên và Môi trường TP.HCM.

Vụn chì được tái sử dụng

Hình 3.3.2 - Thùng axit,keo và vải vụn

3.3.2 Chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải rắn sinh hoạt chủ yếu phát sinh từ nhà ăn, khu vực văn phòng, vườn cây và bãi cỏ, bao gồm các thành phần như vỏ hộp, giấy vụn, bao bì nylon và thức ăn dư thừa Mỗi ngày, khối lượng rác thải sinh hoạt thải ra trung bình khoảng 100 đến 120 kg.

Tất cả chất thải rắn sinh hoạt đều được thu gom hàng ngày và đưa về điểm tập trung trong khuôn viên Công ty Sau đó, Công ty Dịch vụ Môi trường sẽ đến lấy rác mỗi ngày để chuyển đến bãi chôn lấp của Thành phố.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

Các phương pháp lọc bụi hiện nay

Các phương pháp lọc bụi hiện nay được thể hiện ở bảng 4.1.1 như sau:

Bảng 4.1.1 - Các phương pháp lọc bụi hiện nay

Stt Phửụng pháp Nguyên lý hoạt động Trường hợp áp dụng

1 Trọng lực Dưới tác dụng của trọng lực, các hạt có khối lượng có xu hướng chuyển động từ trên xuống (đáy của thiết bị lọc bụi)

Chỉ áp dụng với bụi thô có kích thước lớn, cỡ hạt > 50μm, được sử dụng như cấp lọc thô trước các thiết bị lọc tinh

Khi dòng khí thay đổi hướng hoặc di chuyển theo đường cong, ngoài trọng lực, hạt còn chịu tác động của lực quán tính, lực này thường lớn hơn trọng lực Dưới ảnh hưởng của lực quán tính, hạt có xu hướng di chuyển thẳng, dẫn đến khả năng tách rời khỏi dòng khí.

Dùng để tách các hạt bụi có kích thước > 10μm

3 Ẩm Khi các hạt bụi tiếp xúc với bề mặt dịch thể

Giọt dịch thể bám trên bề mặt giúp tách các hạt bụi ra khỏi dòng khí Sự tiếp xúc giữa hạt bụi và bề mặt dịch thể xảy ra khi có lực tác dụng lên hạt bụi hướng về phía bề mặt Các lực này bao gồm lực va đập phân tử, trọng lực và lực ly tâm (lực quán tính).

Các hạt bụi có kích thước

> 3÷5μm, kết hợp lọc bụi và khử khí độc trong phạm vi có thể, cần làm nguội khí thải

Khi cho khí bẩn qua vách ngăn xốp, các hạt rắn được giữ lại còn khí đi xuyên qua nó hoàn toàn

Làm sạch khí công nghiệp có nồng độ bụi đến

60 g/m 3 với kích thước hạt lớn hơn 0,5 μm

Điện khí chứa bụi được dẫn qua một điện trường có điện thế cao, dẫn đến ion hóa khí Các ion này bám vào hạt bụi, tạo ra điện tích cho chúng Sau khi tích điện, các hạt bụi sẽ bị hút về các cực có dấu hiệu khác khi đi qua điện trường.

Cần lọc bụi tinh, lưu lượng khí thải cần lọc lớn, cần thu hồi bụi có giá trị.

Giới thiệu đặc điểm một số thiết bị lọc bụi phổ biến

4.2.1.Thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp trọng lực

Buồng lắng bụi là được biết đến nhiều nhất

Bảng 4.2.1 - Đặc điểm của thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp trọng lực

Tên thiết bị Aùp dụng Ưu điểm Nhược điểm

Hiệu quả đối với các hạt có kích thước > 50 μm, còn các hạt bụi có kích thước < 5μm thì khả năng thu hoài baèng khoâng

+ Chi phí vận hành và bảo trì thieát bò thaáp

+ Buồng lắng bụi có kích thước lớn, chiếm nhieàu dieọn tớch

( Nguồn : Trần Ngọc Chấn (2004) Kỹ thuật thông gió Nhà Xuất Bản Xây Dựng) 4.2.2.Thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp ly tâm, quán tính

Thiết bị lá sách và xiclon được chú ý hơn cả

Bảng 4.2.2 - Đặc điểm của thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp ly tâm, quán tính Stt Teân thieát bò

Aùp dụng Ưu điểm Nhược điểm

1 Thieát bò lá sách Được sử dụng để thu hồi bụi có kích thước trên 20μm

+ Chi phí vận hành và bảo trì thiết bò thaáp

+ Sự mài mòn các tấm chắn khi nồng độ bụi cao và có thể tạo thành trầm tích làm bít kín mặt sàng

2 Xiclon Có hiệu quả cao khi kích thước hạt bụi >

+ Không có phần chuyển động Ỉ tăng độ bền của thiết bị

+ Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 500 0 C), thu hồi bụi ở dạng khô.Trở lực hầu như cố định và không lớn (250-1500 N/m 2 )

+ Làm việc ở áp suất cao, năng suaát cao

+ Rẻ,có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt xiclon

+ Hiệu suất không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi

+ Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 μm;

+ Khoõng theồ thu hoài buùi keát dính

( Nguồn : Trần Ngọc Chấn (2004) Kỹ thuật thông gió Nhà Xuất Bản Xây Dựng) 4.2.3.Thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp ẩm

Hiện nay, thiết bị rửa khí trần và thiết bị rửa khí Venturi đang được sử dụng phổ biến Bên cạnh đó, thiết bị rửa khí ly tâm cũng là một lựa chọn quan trọng mà chúng ta không nên bỏ qua.

Bảng 4.2.3 Đặc điểm của thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp ẩm

Stt Teân thiết bị Aùp dụng Ưu điểm Nhược ủieồm

1 Thieát bò rửa khí traàn Đạt hiệu quả xử lý cao đối với hạt bụi có d ≥ 10μm và kém hiệu quả khi bụi có d

+ Không có phần chuyển động Ỉ tăng độ bền của thiết bị

+ Dễ có nước bắn ra theo luoàng khí sạch

Làm sạch khí khỏi bụi có kích thước 1-2μm và nhỏ hôn

+ Naêng suaát cao (500000 m 3 khí/h) + Trở lực lớn

+ Deã bò taộc khi buùi bám dày các khâu đệm

3 Thieát bò rửa khí ly taâm

Hiệu quả thu hồi bụi có kích thước 2- 5μm đạt 90%

+ Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 500 0 C)

+ Làm việc ở áp suất cao, năng suaát cao

+ Reû + Chế tạo đơn giản

+Khoâng theồ thu hoài buùi keỏt dính

( Nguồn : Trần Ngọc Chấn (2004) Kỹ thuật thông gió Nhà Xuất Bản Xây Dựng) 4.2.4.Thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp túi vải – màng vải

Lọc túi vải được sử dụng nhiều nhất

Bảng 4.2.4 - Đặc điểm của thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp túi vải – màng vải

Tên thiết bị Aùp dụng Ưu điểm Nhược điểm

Lọc túi vải Làm sạch khí công nghiệp có nồng độ bụi đến

60 g/m 3 với kích thước hạt lớn hôn 0,5 μm

+ Hiệu suất lọc bụi cao (98-99%), phù hợp với các loại bụi có đường kính nhỏ

+ Giá thành và chi phí quản lý cao vì đòi hỏi những thiết bị tái sinh vải lọc, thiết bị rũ bụi

+ Độ bền nhiệt của thiết bị lọc thấp và thường dao động theo độ aồm

( Nguồn : Trần Ngọc Chấn (2004) Kỹ thuật thông gió Nhà Xuất Bản Xây Dựng) 4.2.5.Thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp tĩnh điện

Bảng 4.2.4 - Đặc điểm của thiết bị thu hồi bụi theo phương pháp tĩnh điện Teân thieát bò

Aùp dụng Ưu điểm Nhược điểm

Cần lọc bụi tinh, lưu lượng khí thải cần lọc lớn, cần thu hồi bụi có giá trị

+ Hieọu suaỏt thu hoài buùi cao, đạt tới 99%

+ Chi phí năng lượng thaáp

Hệ thống có khả năng thu thập các hạt bụi với kích thước nhỏ đến 0,1μm và nồng độ bụi dao động từ vài gam đến 50g/m³ Ngoài ra, thiết bị còn chịu được nhiệt độ cao, với nhiệt độ khí thải có thể lên đến 500°C.

+ Làm việc được ở áp suất cao hoặc ở áp suất chaân khoâng

+ Có thể tự động hóa điều khiển hoàn toàn

Do độ nhạy cao, ngay cả những thay đổi nhỏ giữa giá trị thực và giá trị tính toán của các thông số cũng có thể làm giảm hiệu quả thu hồi bụi Hơn nữa, bất kỳ sự cố cơ học nào, dù nhỏ, cũng sẽ ảnh hưởng đến khả năng thu bụi.

+ Không sử dụng được với khí thải có chứa chất dễ nỗ vì thường xuất hiện các tia lửa điện

( Nguồn : Trần Ngọc Chấn (2004) Kỹ thuật thông gió Nhà Xuất Bản Xây Dựng)

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BỤI

Đề xuất phương án xử lý bụi

Nguồn ô nhiễm chủ yếu đến từ bụi phát sinh trong quá trình công nhân thao tác trên các tấm bản cực trong giai đoạn bao bản cực Bụi này có những đặc điểm riêng biệt cần được chú ý.

Bụi này là bụi chì, có kích thước cỡ hạt nhỏ, không cần thu hồi để sử dụng lại

Nồng độ bụi ban đầu: 4 g/m 3 (Nguồn: Trần Ngọc Chấn (2001) Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải (Tập 2) Nhà Xuất Bản Xây Dựng.)

Bảng 5.1.1 - Phân cấp cỡ hạt của bụi chì

Kích thước hạt, μ Loại bụi

< 2 3 - 5 6 - 10 11 - 25 25 -50 50 - 100 > 100 Chì 59,7 14,0 14,4 9,9 1,8 - 0,2 (Nguồn: Hoàng Thị Hiền (2000) Thiết kế thông gió công nghiệp Nhà Xuất Bản Xây Dựng.)

5.1.2 Phương án xử lý bụi

Dựa vào đặc điểm của nguồn ô nhiễm, ta sử dụng thiết bị xiclon ướt để xử lý Phương án xử lý được đề xuất như sau:

Hình 5.1.1 - Sơ đồ công nghệ phương án xử lý bụi

Bụi từ các điểm phát sinh được hút vào chụp với vận tốc 1,5m/s và trong ống đạt 21÷23m/s Tất cả bụi sẽ được xử lý qua xiclon ướt trước khi vào quạt để giảm thiểu hư hại cho thiết bị Bụi sẽ được hòa trộn với nước và chảy xuống hồ thu bụi Khí thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 5939:2005, trong khi nước thải từ xiclon được đưa vào hệ thống xử lý nước thải của Công ty.

Tính toán các công trình đơn vị

CHUẽP HUÙT ĐƯỜNG ỐNG HÚT

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY CYCLON ƯỚT

5.2.1.1 Vạch tuyến hệ thống hút và sơ đồ không gian

Qua khảo sát thực tế tại nhà xưởng, chúng tôi đã lập sơ đồ mặt bằng và thiết kế hệ thống ống hút bụi sao cho ngắn nhất và thuận tiện nhất cho việc thi công, sửa chữa, đồng thời không gây cản trở cho công nhân trong quá trình làm việc.

Hệ thống đường ống được lắp đặt ở độ cao 4m so với mặt đất, sử dụng phương pháp vận chuyển khí ép Đường ống được bố trí theo bản vẽ và được đánh số để thuận tiện cho việc tính toán áp lực trong hệ thống vận chuyển khí ép.

Xem bản vẽ số 1: Sơ đồ không gian hệ thống hút bụi 1,2 và 3

5.2.1.2 Tính toán lưu lượng của chụp hút

- Lưu lượng hút được tính toán theo công thức:

Trong đó: vtb: Vận tốc hút trung bình tại miệng chụp hút, đối với bụi chì lấy từ 1 - 3 (m/s)

F: Dieọn tớch cuỷa mieọng chuùp huựt (m)

- Tại khu bao bản cực có 24 điểm phát sinh bụi giống nhau, ở mỗi điểm phát sinh ta đặt chụp hút với miệng hút có kích thước 0,6m × 0,5m

- Như vậy, lưu lượng hút tại mỗi chụp hút là:

5.2.1.3 Tính toán lưu lượng và chọn đường kính cho từng đoạn ống

Việc xác định đường kính ống dựa vào điều kiện vận tốc hút trong ống đảm bảo từ 21÷23 (m/s)

Bảng 5.2.1 - Thống kê lưu lượng, đường kính và vận tốc các đoạn ống của hệ thoáng 1 Đoạn oáng

L (m 3 /h) Đường kính (mm) v (m/s) Đoạn oáng

5.2.1.4 Tính toán tổn thất áp suất

Tổn thất áp suất trong hệ thống vận chuyển bụi bằng khí ép được xác định theo công thức sau: naâng

Trong đó: c ΔP - Tổn thất áp suất toàn phần (Pa)

Tổn thất áp suất toàn phần của từng đoạn ống được tính theo công thức: cb masát P

P =Δ +Δ Δ (Pa) (5.2.3) Δ P ma sát - Tổn thất áp suất do ma sát (Pa) η ln R

R: Tổn thất ma sát đơn vị (Pa/m) l: Chiều dài đoạn ống (m) n: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, n = 0,95÷0,98 (chọn n = 0,97) η: Hệ số hiệu chỉnh theo độ nhám thành ống, η = 0,98÷0,99 (chọn η = 0,98) Δ P cb -Tổn thất áp suất cục bộ (Pa) ξ

Pđ: Áp suất khí động của không khí (Pa)

∑ξ: Tổng hệ số sức cản cục bộ Áp suất khí động của không khí:

Công thức tính áp suất Pủ được xác định bằng Pủ = (Pa) với v là vận tốc trong đường ống (m/s) và ρ là khối lượng riêng của không khí, cụ thể ρ = 1,21 kg/m³ ở điều kiện bình thường Hệ số tổn thất bụi được ký hiệu là dk với giá trị k = 0,85, trong khi hàm lượng theo trọng lượng cực đại của bụi chì được ký hiệu là μ với μ = 0,8 kg/kg Cuối cùng, ΔP nâng biểu thị tổn thất áp suất do lực nâng (Pa).

Hệ thống vận chuyển bụi chì hoạt động bằng cách sử dụng vận tốc treo để hút bụi chì từ ống đứng lên ống ngang Do đó, cần tính toán tổn thất năng lượng để nâng vật liệu từ vị trí thấp lên cao, được biểu diễn bằng công thức: μ ρ g h.

Chiều cao ống là h = 2,7m, với phần thẳng đứng của đoạn ống g = 9,81, tương ứng với gia tốc trọng trường Khối lượng riêng của không khí được xác định là ρ = 1,21 kg/m³ trong điều kiện bình thường Hàm lượng bụi chì theo trọng lượng cực đại được ghi nhận là μ = 0,8kg/kg.

Giá trị ξ (hệ số sức cản cục bộ) của các đoạn ống trên tuyến bất lợi (Xem Phụ lục 1)

Chọn tuyến ống 1-2-3-4-5-6-7-8 là tuyến bất lợi để tính toán trở lực

Xem kết quả tính toán trở lực hệ thống xử lý 1 chi tiết ơû Phụ lục 4

5.2.1.5 Tính toán thiết bị xử lý

Tính toán thiết bị xiclo ướt

Với lưu lượng toàn hệ thống đạt 38,880 m³/h, chúng tôi đã quyết định sử dụng ba xiclon ướt để xử lý Cả ba xiclon ướt này đều được thiết kế với công suất và hiệu quả xử lý tương đương nhau.

Lưu lượng hỗn hợp khí cần làm sạch ở 1 xiclon: Lhh = 12960 m 3 /h

Hàm lượng bụi ban đầu là 4g/m 3 , bụi chì thuộc nhóm có độ hạt nhỏ

Số liệu kỹ thuật của xiclon LIOT có màng nước bao gồm đường kính thân xiclon D là 888 mm, lưu lượng khí đạt 13,200 m³/h, và vận tốc khí ở miệng vào là 21 m/s Sức cản khí động đo được là 76 mm H2O (tương đương 745,56 Pa), với lượng nước phun là 0,36 l/s và tổng số vũi phun là 6 Thiết bị này có hiệu quả lọc lên tới 90% đối với các hạt có kích thước ≤ 5μm.

Vậy lượng bụi ra khỏi xiclon là:

Tính toán chọn máy bơm phun nước

Yeâu caàu: ắ Lưu lượng 0,36 L/s hay 1,296 m 3 /h ắ Chiều cao làm việc >6 m

Chọn máy bơm nước với các số liệu sau:

Bảng 5.2.2 - Thông số kỹ thuật và kích thước máy bơm nước hệ thống 1

Kieồu Q,m 3 /h H,m N,vg/ph N ủ.cụ ,kW

Tính toán chiều cao ống khói:

Dựa vào kết quả tính toán ta có:

- Nồng độ bụi còn lại trong khí thải khi ra ống khói C = 0,4 g/m 3

Nồng độ bụi chì cho phép theo TCVN 5939: 2005 là Ccp ≤ 5 mg/m³ Để đảm bảo việc thải khí đúng quy định, cần nâng cao ống khói, dựa trên các công thức tính toán kỹ thuật do Berliand M.E biên soạn.

- Đường kính ống khói: D = 460 mm

- Nồng độ cực đại trên mặt đất là:

H: chiều cao thực của ống khói (H = 5 m) u1 = vận tốc gió ở độ cao 1 m, u1 = 3 m/s n = 0,15 ÷ 0,2 laáy n = 0,2 k1 = 0,1 ÷ 0,2 (m/s) laáy k1 = 0,2 m/s ko = 0,5 ÷ 1 m đối với điều kiện khí quyển ổn định và bằng 0,1 ÷1m khi khí quyển oồn ủũnh laỏy ko = 0,5 m

- Khoảng cách Xm từ nguồn đến vị trí có nồng độ max n m k

Tính toán chọn quạt hút

- Sử dụng 3 quạt, mỗi quạt đặt sau mỗi thiết bị lọc bụi, lưu lượng quạt: Lchọnquạt = 12960 m 3 /h = 3,6 m 3 /s

- Đặc tính khí động của mạng lưới:

- Căn cứ vào ΔPRm, tổn thất áp suất ứng với các giá trị lưu lượng là

Bảng 5.2.3 - Mối liên hệ giữa lưu lượng và áp suất

Lưu lượng (m 3 /h) Áp suất (Pa)

Chúng tôi đã xác định đường đặc tính của mạng và sơ bộ chọn quạt “∏ 8-18” N o 11 Dựa vào điểm giao giữa đường đặc tính của mạng và quạt, chúng tôi đã thu được các thông số làm việc của quạt nhử.

Bảng 5.2.4 - Thông số kỹ thuật quạt kiểu “∏ 8-18” N o 11

Công suất đặt lên trục của quạt được tính theo công thức: η × ×

H: Áp suất của quạt (mmH2O), H = 4514,23 Pa = 460 mmH2O η: Hệ số hiệu dụng của quạt, η = 0,7 ặ 23,27

Công suất của động cơ quạt: t ủ

N: Công suất đặt lên trục quạt (kW), N = 23,27 kW a: Hệ số, a = 1,1 (đối với quạt ly tâm có N > 10kW) ηt: Hệ số hiệu dụng truyền động, ηt = 0,95 (truyền động bằng đai hình thang) ặ 26,95

5.2.2 Tính toán hệ thống 2 (Xử lý bụi và hơi chì từ công đoạn đúc hàn đến hàn kết nối trong )

Tính toán tương tự như hệ thống 1 ta được các kết quả dưới đây:

5.2.2.1 Tính toán lưu lượng của chụp hút tại mỗi điểm ẹieồm 1

- Lưu lượng hút: L600×v tb F 600×1,5×0,6×0,644 m 3 /h ẹieồm 2

- Lưu lượng hút:L600×v tb F 600×1,5×0,6×0,520 m 3 /h ẹieồm 3

- Lưu lượng hút:L600×v tb F 600×1,5×1×0,4!60 m 3 /h ẹieồm 4

5.2.2.2 Tính toán lưu lượng và chọn đường kính của từng đoạn ống

Bảng 5.2.5 - Thống kê lưu lượng, đường kính và vận tốc các đoạn ống của heọ thoỏng 2 Đoạn ống L

(m 3 /h) Đường kính (mm) v (m/s) Đoạn ống L

5.2.2.3 Tính toán tổn thất áp suất

Tổn thất áp suất trong hệ thống vận chuyển bụi bằng khí ép bao gồm ba loại chính: tổn thất do ma sát, tổn thất cục bộ và tổn thất do lực nâng Việc tính toán tổn thất áp suất trong hệ thống này tương tự như cách tính toán trong hệ thống 1.

Tổn thất áp suất do lực nâng

Hệ thống vận chuyển bụi chì hoạt động dựa vào vận tốc treo, giúp hút bụi chì từ ống đứng lên ống ngang Để nâng vật liệu từ dưới lên, cần phải tính toán tổn thất theo công thức: μ ρ g h.

Chiều cao của ống là 2,7m, với gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s² Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện bình thường là ρ = 1,21 kg/m³ Hàm lượng tối đa của bụi chì theo trọng lượng là μ = 0,8 kg/kg.

Giá trị ξ của các đoạn ống trên tuyến bất lợi (Xem Phụ lục 2)

Chọn tuyến ống 1-2-3-4-5-6 là tuyến bất lợi để tính toán trở lực

Xem kết quả tính toán trở lực hệ thống xử lý 2 chi tiết ơû Phụ lục 5

5.2.2.4 Tính toán thiết bị xử lý

Tính toán thiết bị xiclo ướt

Với lưu lượng toàn hệ thống đạt 30,348 m³/h, chúng tôi đã quyết định sử dụng ba xiclon ướt để xử lý Cả ba xiclon ướt này đều được thiết kế với công suất và hiệu quả xử lý tương đương nhau.

Lưu lượng hỗn hợp khí cần làm sạch ở 1 xiclon: Lhh = 10116 m 3 /h

Hàm lượng bụi ban đầu là 4g/m 3 , bụi chì thuộc nhóm có độ hạt nhỏ

Thống kê chi tiết vật tư hệ thống xử lý bụi

5.3.1 Chi tiết vật tư hệ thống 1

Bảng 5.3.1 - Ống và phụ tùng nối ống hệ thống 1

VÒ TT THIEÁT BÒ SOÁ

1 Ống dẫn φ160 88,8 m 10 Chạc ba 160×160×225 2 Cái

2 Ống dẫn φ225 4 m 11 Chạc ba 225×160×320 4 Cái

- Hệ thống 1 sử dụng chạc ba 45 o , co R = 2D

- Ngoài ra cịn cĩ các thiết bị như: van giảm áp, côn thu trước và sau quạt

- Vật liệu làm các ống dẫn là Tole 0,8mm, chiều dài mỗi ống là 1,2 m

Bảng 5.3.2 - Thiết bị lọc bụi và quạt hút

TT THIẾT BỊ THÔNG SỐ SỐ LƯỢNG

2 Máy bơm nước BX1,2 - 16 1,5 m 3 /h; 9m;0,37 kW 3

TT THIẾT BỊ THÔNG SỐ SỐ LƯỢNG

5 Ống dẫn φ500 5 m 12 Chạc ba500×500×700 1 Cái

TT THIEÁT BÒ THOÂNG SOÁ SOÁ

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống xử lý bụi chì cho phân xưởng lắp ráp tại công ty TNHH Việt Nam Center Power Tech
Tác giả	Hồng Thiên Ân
Người hướng dẫn	KS. Huỳnh Ngọc Anh Tuấn, KS. Lê Thị Lan Thảo
Trường học	Trường Đại Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Môi Trường
Thể loại	Khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2008
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	765,22 KB