Giới thiệu hệ thống hút bụi, so sánh chọn ra phương án thu bụi tốt nhất, tính toán chọn đường ống, tính toán chọn quạt hút bụi, tính toán thiết kế xyclon lọc bụi................................................
Trang 12 Lựa chọn phương án sơ bộ
Chương 3: Giải pháp thực hiện
3 Kết luận chọn phương án tối ưuChương 4 Tính toán, thiết kế
1 Tính toán
2 Dự toán sơ bộ chi phí
3 Kế hoạch triễn khai
II NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: Đánh giá hiện trạng
1 Hiện trạng bụi tại phân xưởng:
- Hiện tại tình hình ô nhiễm tại công ty, đặc biệt là xưởng gia công bột – xưởng que hàn rất nghiêm trọng, chủ yếu là do sự phát sinh bụi trong quá trình trộn bột, khâu cấp bột vào thùng trộn và xã bột vào thùng chứa nhằm cung cấp nguyên vật liệu cho quá trình sản xuất que hàn xưởng que hàn trục vít
2 Nguyên nhân phát sinh, phát tán bụi:
- Trong công đoạn đổ hỗn hợp bột thuốc vào thùng trộn MT 4500, lúc đó bụi phát sinh ở nắp thùng chiếm 20%, còn 80% còn lại là do khi thuốc được đổ vào sẽ làm áp suất trong thùng trộn thay đổi đột ngột, bên trong thùng sẽ có một áp suất làm cho bụi có xu hướng bay ngược ra ngoài, nguyên
lý hút bụi bằng túi vải bị hỏng
- Trong công đoạn xã bột sau khi đã được trộn xong vào thùng để chuẩn bị cho quá trình trộn ướt cho 3 máy trộn HJX 500 và JH300 Lúc này bụi phát sinh khá nhiều do hệ thống che chắn đường
đổ bột không kín
3 Đặc tính bụi tại phân xưởng:
- Bụi phân xưởng đa phần là hỗn hợp thuốc bọc que hàn, thành phần trong thuốc bọc que hàn có các loại nguyên liệu sau: Bột tre, bột sét, Mica NK, Mica NĐ, Bột vôi, Inminit HN, T.Thạch,
Trang 2FeMn, Caolin Kali, Bột A, Rutin vừa (100%) Hỗn hợp bụi này có khả năng bán dính cao, mức độ
tự bóc cháy không cao lắm ( không bằng FeMn nguyên chất) ,rất độc hại ( nhất là FeMN), ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của con người
- Các hạt bụi có kích thước khác nhau: từ 10-100 μm.m
4 Phương án hút bụi hiện tại:
- Hiện tại, phân xưởng đang sử dụng hệ thống máy hút bụi bằng túi vải, hệ thống hút bụi này dựa trên nguyên lý tách bụi và không khí bằng các lỗ nhỏ của túi vải, tuy nhiên nguyên lý này chỉ thíchhợp để áp dụng cho việc hút bụi với số lượng ít hơn 0.05m3/s Còn với số lượng bụi nhiều và có khả năng bám dính cao như hiện trạng của nhà xưởng thì không hiệu quả Nguyên nhân là do bụi quá nhiều làm bít các lỗ thoát của túi vải Lúc này không khí không thể thoát ra ngoài làm mất tác dụng của hệ thống lọc bụi
5 Mục tiêu của phương án
- Nhằm giảm sự phát tán bụi trong nhà máy, bảo vệ sức khở của công nhân vận hành, tạo môi trường trong sạch tại khu vực sản xuất, giảm chi phí vệ sinh 5S
- Nhằm giảm thiểu tối đa lượng bột thất thoát ra ngoài môi trường bằng cách thu lại lượng bột tại công đoạn lọc thô => giảm chi phí sản xuất từ nguyên liệu đầu vào
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU 01 SỐ HỆ THỐNG THU BỤI TIÊN TIẾN.
1 Giới thiệu:
- Ngoài thị trường hiện tại có xuất hiện 01 số loại hệ
thống hút bụi bằng lọc bụi túi vải, lọc bụi bằngxyclone, hoặc loại lắng bụi buồng chứa:
1.1 Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng – xiclon:
Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng thường được gọi
là xiclon
- Nguyên tắc hoạt động: không khí mang bụi vàothiết bị theo phương tiếp tuyến với thân trụ đứng,nhờ vậy mà không khí chuyển động xung quanhthân trong thân máy hình trụ của xiclon và khichạm vào ống đáy hình phểu, dòng khí bị dộingược trở lên nhưng vẫn giữ được chuyển độngxoáy ốc rồi thoát khí sạch ra ngoài ống thoát khísạch lắp cùng trục đứng vói thân hình trụ Phầndưới của thân hình trụ có phểu chứa bụi và dướicùng là ống xã bụi Trong dòng khí xoắn ốc, các
Trang 3- Phương pháp lắng bụi thường được áp dụng trong thực tế Phương pháp này dùng để loại bỏ các hạt bụi có kích thước > 50μm.m trong dòng khí thải Thiết bị áp dụng phương pháp lắng trọnglực là buồng lắng bụi
- Cấu tạo của buồng lắng bụi rất đơn giản – đó là một không gianhình hộp có tiết diện ngang lớn hơn rất nhiều so với tiết diện ống dẫn vào để cho vận tốc dòng khí giảm xuống rất nhỏ, nhờ đó hạt bụi có đủ thời gian
để rơi xuống chạm đáy dưới tác dụng của trọng lực mà không bị dòng khí mang theo Buồng lắngbụi sử dụng trong trường hợp bụi khô Thành phần cỡ hạt trên
50 μm.m Ngoài ra , buồng lắn bụi cần sử dụng như cấp thô trước các thiết bị lọc tinh đắc tiền khác
Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, chi phí đầu tư thấp, tổn thất áp lực nhỏ, quá trình lôi cuốn bụi không cần đến nước
Nhược điểm: Cần có không gian rộng, chỉ lắng được hạt bụi có kích thước lớn
1.3 Phương pháp lọc bụi kiểu quán tính
- Nguyên lý cơ bản cơ bản được áp dụng để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính là làm thay đổi chiều chuyển động của dòng khí một cách liên tục, lặp
đi lặp lại bằng nhiều loại vật cảncó hình dáng khác nhau
Khi dòng khí đổi hướng chiều chuyển động thì bụi do cósức quán tính lớn sẽ giữ hướng chuyển động ban đầu củamình và va đập vào các vật cản và giữ lại ở đó hoặc mấtđộng năng rơi xuống đáy thiết bị
- Các loại thiết bị lọc kiểu quán tính thường gặp là thiết bịlọc bụi quán tính Venturi, loại thiết bị có màn chắn hìnhlòng máng với thành uốn cong đặc so le nhau, thiết bị lọc “
lá sách”
- Nhược điểm: hiệu quả của thiết bị này không cao Phònglắng càng ít đổi hướng dòng khí thì trở lực càng thấp Vậntốc dòng khí trong thiết bị lấy 1m/s Đối với hạt bụi cỡ 25-
30 μm.m thì mức độ tách bụi đạt 65-80% Các thiết bị kiểunày thường dùng trong các xí nghiệp luyện kim (màu, đen),trở lực của thiết bị khoản 150 – 390 Pa
1.4 Phương pháp lọc bụi kiểu lưới lọc ( không phù hợp đối với bụi bám dính – sl nhiều)
- Nguyên lý lọc bụi của vải như sau: cho không khí lẫn bụi đi qua 1 tấm vải lọc, ban đầu các hạt bụi lớn hơn khe giữa các sợi vải sẽ bị giữ lại trên bề mặt vải theo nguyên lý rây, các hạt nhỏhơn bám dính trên bề mặt sợi vải lọc do va chạm, lực hấp dẫn và lực hút tĩnh điện, dần dần lớp bụi thu được dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng này giữ được cả các hạt bụi có kích thước rất nhỏ Hiệu quả lọc đạt tới 99,8% và lọc được cả các hạt rất nhỏ là nhờ có lớp trợ lọc
Trang 4Sau 1 khoảng thời gian lớp bụi sẽ rất dày làm sức cản của màng lọc quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua và tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải Thao tác này được gọi là hoàn nguyên khả năng lọc.
- Chiều dày vải lọc càng cao thì hiệu quảlọc càng lớn
Loại vải dệt thường dùng các loai sợi có
độ xe thấp, đường kính sợi lớn, đệt vớichi số cao theo kiểu dệt đơn Chiều dàytấm vải thường trong khoảng 0,3mm
Trọng lượng khoảng 300~500 g/m2
- Loại vải không dệt thường làm từ sợi lenhay bông thô Người ta trải sợi thành cácmàng mỏng và đưa qua máy định hình đềtao ra các tấm vải thô có chiều dày3~5mm
- Loại vải hỗn hợp là loại vải dệt, sau đó được xử lý bề mặt bằng keo hay sợi bông mịn Đậy là loại vải nhập ngoại thông dụng hiện nay Chúng có chiều dày 1,2~5mm
Vải lọc thường được may thành túi lọc hình tròn đường kính D=125~250 mm hay lớn hơn và
có chiều dài 1,5 đến 2 m Cũng có khi may thành hình hộp chữ nhật có chiều rộng b=20~60mm; Dài l=0,6~2m Trong một thiết bị có thể có hàng chục tới hàng trăm túi lọc.Việc hoàn nguyên bề mặt lọc có thể tiến hành sau khi ngừng cho không khí đi qua thiết bị và làm sạch bụi trên mặt vải bằng 2 cách:
– Rung rũ bằng cơ khí nhờ một cơ cấu đặc biệt
– Thổi ngược lại bằng khí nén hay không khí sạch
1.5 Phương pháp lọc bụi tĩnh điện
- Nguyên lý làm việc của thiết bịnhư sau: Khi cho dòng khôngkhí lẫn bụi đi qua điện trường 1chiều đủ mạnh, chất khí sẽ bịion hóa bám vào bề mặt hạt bụilàm bề mặt hạt bụi nhiễm điện
Do tác dụng của lực điệntrường, hạt điện tích điện sẽ bịhút về cực khác dấu( thường làcực dương) Khi va vào điện
Trang 5Loại một giai đoạn là loại giống như sơ đồ nguyên lý Điện trường vừa ion hoá hạt bụi vừa thu hạt bụi nên điện cực âm thường là các dây kim loại treo ở giữa các bản hay các ống điện cực dương nối đất.
Loại hai giai đoạn là loại chia ra vùng ion hoá hạt bụi, các điện cực âm là dây treo giữa các bảncực dương và vùng thu hạt bụi là vùng có hai bản cực song song xen kẽ nhau
1.6 Phương pháp lọc bụi kiểu ướt
- Phương pháp lọc bụi này được dựa trên nguyên lý tiếp xúc dòng khí mang bụi với chất lỏng, bụi trong dòng khí bị chất lỏng thải ra ngoài theo dạng cặn bùn Phương pháp lọc bụi bằng thiết
bị lọc kiểu ướt có thể xem là đơn giản nhưng hiệu quả lọc bụi khá cao được sử dụng phổ biến
nhất trong loại thiết bị này là nước Trường hợp thiết bị lọc
có chức năng vừa khử bụi, vừakhử khí độc hại.Phạm vi sử dụng:
- Cần lọc sạch bụi mịn với hiệuquả tương đối cao
- Kết hợp với lọc bụi và khử độc hại trong phạm vi có thể
- Kết hợp làm nguội khí thải đối với một số loại bụi dễ cháy
2 Lựa chọn sơ bộ hệ thống thu bụi phù hợp điều kiện nhà máy.
- Dựa trên điều kiện mặt bằng phân xưởng, đặc điểm bụi tại nhà máy Ta lựa chọn hệ thống lọc bụigồm 02 phần: phần lọc bụi thô, và phần lọc bụi tinh: ta có 02 phương án:
Phương án 01:
+ Phần lọc bụi thô: nhằm lọc bụi thô trước khi đưa vào lọc tinh ở các thiết bị lọc đắc tiền khác.Đồng thời nhằm thu lại lượng nguyên liệu bị thất thoát ra ngoài, nhằm giảm chi phí sản xuất
Căn cứ vào lượng bụi phát sinh từ 01 máy trộn MT4500, 03 máy trộn HJX 500, 01 máy
trộn JH300 Ta lựa chọn hệ thống lọc bụi bằng xiclon nhằm lọc bụi thô và dễ dàng thu lại
lượng bụi thất thoát ra ngoài
+ Phần lọc bụi tinh:
Nhằm làm sạch bụi triệt để, khử chất độc hại và thải ra môi trường không khí sạch hoàn
toàn, ta lựa chọn hệ thống lọc bụi kiểu ướt theo kiểu ống uốn xoắn ốc được lắp xung quanh ống ngăn khí vào Trên ống được khoan nhiều lỗ nhỏ
Phương án 02:
+ Phần lọc bụi thô: nhằm lọc bụi thô trước khi đưa vào lọc tinh ở các thiết bị lọc đắc tiền khác.Đồng thời nhằm thu lại lượng nguyên liệu bị thất thoát ra ngoài, nhằm giảm chi phí sản xuất
Căn cứ vào lượng bụi phát sinh từ 01 máy trộn MT4500, 03 máy trộn HJX 500, 01 máy
trộn JH300 Ta lựa chọn hệ thống lọc bụi bằng xiclon nhằm lọc bụi thô và dễ dàng thu lại
lượng bụi thất thoát ra ngoài
+ Phần lọc bụi tinh:
Trang 6Nhằm làm sạch bụi triệt để, khử chất độc hại và thải ra môi trường không khí sạch hoàn
toàn, ta lựa chọn hệ thống lọc bụi kiểu ướt theo kiểu giàn phun mưa, giữa giữa xylon
có hệ thống đệm bằng trái khế nhựa nhằm tăng khả năng bám dính và làm ướt bụi
Trang 7500
JH 300
HXJ 500
HXJ 500
HXJ 500
công su?t: 0.75Kw t?c d?: 1380v/ph công su?t:
0.75Kw t?c d?: 1380v/ph
lu?i l?c
Buồng Lắng
bom cao áp
ống
ngan thu khí
CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
1 Phương án 1
1.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống hút bụi
Trang 8Thuyết minh nguyên lý
- Tại vị trí thoát bụi của từng máy sẽ được gắn ống nhựa ruột gà cốt thép, bụi và không khí pháttán trong máy trộn MT4500, HJX500, JH300 được đưa và ống dẫn đến xylon1 thông qua quạt hút
1 Tại xylon 01,nguyên lý làm việc: cho dòng khí lẫn bụi đi vào trong thiết bị ở phía trên theophương tiếp tuyến với thành thiết bị, có ống hình trụ ngăn khí vào dẫn hướng khí mang bụi chuyểnđộng theo chiều xoắn ốc Dòng khí sẽ chuyển động xoắn ốc bên trong vỏ hình trụ và hạ dần vềphía dưới Khi gặp phần đáy hình phễu, dòng khí sạch bị đẩy ngược về phía trên và vẫn chuyểnđộng dạng xoắn ốc trong ống hình trụ nhỏ thoát ra ngoài, tại vị trí ống hình trụ 1 là 01 lưới lọcdạng phin lọc nhằm đảm bảo chỉ có khí +bụi mịn(có kích thước < 5μm.m) mới được thoát ra ngoài.Trong quá trình chuyển động xoắn ốc, các hạt bụi thô (có kích thước > 5μm.m, nặng hơn không khí)chịu tác dụng của lực ly tâm làm cho chúng tiến dần về phía vỏ hình trụ và đáy hình phễu rồi chạmvào thành thiết bị và chạm vào nhau, giảm động năng, kết dính thành hạt lớn bám vào thành hoặcrơi xuống đáy phễu
- Sao khi khí + bụi mịn thoát ra khỏi xiclon 1 thì tiếp tục được đưa vào xử lý tại xylon 2 thông quaquạt hút 2 Tại xylon 2 có hệ thống phun nước nhờ bơm cao áp, ở giữa thân xylon ống ngăn khívào và đảm bảo luồn khí mang bụi chuyển động theo phương xoắn ốc Sau khi khí + bụi mịn vàoxylon sẽ chuyển động theo hình xoắn ốc hướng xuống đáy xylon, 01 phần bụi chạm vào thành ướtdính vào thành xylon rồi rớt xuống, 01 phần bụi đang chuyển động gặp màn nước được tạo ra từ hệthống phun nước theo kiểu xoắn ốc rồi rơi xuống đáy bể, không khí sạch chịu tác dụng của áp suấtcao sẽ di chuyển vào trong ống bay ra ngoài môi trường
1.3 Ưu nhược điểm
Ưu điểm: không cần hệ thống lọc ẩm, mà không khí khô sạch vẫn được đảm bảo bay ra ngoàiNhược điểm: hệ thống này rất dễ bị nghẹt các vòi phun do thường xuyên tiếp xúc với bụi cần vệsinh định kỳ thường xuyên hiệu suất lọc bụi không cao khoảng 70%
Trang 9HXJ 50 0
50 0
HXJ
500
công su?t: 0.75Kw t?c d?: 1380v/ph công su?t:
0.75Kw t?c d?: 1380v/ph
Van gạt
o van
ống
ngăn thu khí
kh í
theo phuong
Tiếpt tuyến
theo phuong
Tiếp tuyến
Trái khế nhựa Lưới chặn
Bộ tách ẩm
2 Phương án 02:
2.1. Sơ đồ nguyên lý
Trang 102.2 Thuyết minh nguyên lý:
Tại vị trí thoát bụi của từng máy sẽ được gắn ống nhựa ruột gà cốt thép, bụi và không khí phát tántrong máy trộn MT4500, HJX500, JH300 được đưa và ống dẫn đến xylon1 thông qua quạt hút 1.Tại xylon 01,nguyên lý làm việc: cho dòng khí lẫn bụi đi vào trong thiết bị ở phía trên theo phươngtiếp tuyến với thành thiết bị, có ống hình trụ ngăn khí vào dẫn hướng khí mang bụi chuyển độngtheo chiều xoắn ốc Dòng khí sẽ chuyển động xoắn ốc bên trong vỏ hình trụ và hạ dần về phíadưới Khi gặp phần đáy hình phễu, dòng khí sạch bị đẩy ngược về phía trên và vẫn chuyển độngdạng xoắn ốc trong ống hình trụ nhỏ thoát ra ngoài, tại vị trí ống hình trụ 1 là 01 lưới lọc dạng phinlọc nhằm đảm bảo chỉ có khí +bụi mịn(có kích thước < 5μm.m) mới được thoát ra ngoài Trong quátrình chuyển động xoắn ốc, các hạt bụi thô (có kích thước > 5μm.m, nặng hơn không khí) chịu tácdụng của lực ly tâm làm cho chúng tiến dần về phía vỏ hình trụ và đáy hình phễu rồi chạm vàothành thiết bị và chạm vào nhau, giảm động năng, kết dính thành hạt lớn bám vào thành hoặc rơixuống đáy phễu
Sao khi khí + bụi mịn thoát ra khỏi xiclon 1 thì tiếp tục được đưa vào xử lý tại xylon 2 thông quaquạt hút 2 Tại xylon 2 có hệ thống phun nước nhờ bơm cao áp, ở giữa thân xylon có các trái khếbằng nhựa dẻo, các trái khế này được bao quanh bởi tấm thép có đường kính lỗ nhỏ hơn đườngkính trái khế Sau khi khí + bụi mịn vào xylon sẽ chuyển động theo hình xoắn ốc hướng lên, 01phần bụi chạm vào thành ướt dính vào thành xylon rồi rớt xuống, 01 phần bụi đang chuyển độnggặp hạt nước rơi xuống đáy bể, 01 phần bụi chuyển động lên khu vực có nhiều trái khế, do trái khếliên tục bị xối nước nến bụi sẽ bám vào trái khế, dính lại rồi theo nước rửa sạch trái khế rớt xuốngđáy xylon Không khí ẩm sẽ chuyển động lên trên gặp bộ lọc tẩy ẩm, lúc này nước được giữ lại, rơixuống, khí sạch hoàn toàn được thoát ra ngoài
2.3 Ưu nhược điểm
Ưu điểm: với hệ thống lọc bụi mịn bằng xiclon ướt có hệ thống trái khế thì bụi không thể chạmvào giàn phun nước mưa nên đảm bảo các vòi phun không bị nghẹt không tốn thời gian vệ sinhđịnh kỳ
Nhược điểm: kết cấu phức tạp, dễ thoát hơi ẩm ra ngoài, gây hụt mực nước tuần hoàn
Trang 113 Chọn phương án tối ưu
1 Cấu tạo / Kết cấu
- phải bơm áp lực tao để tạo phun sương bằng bét phun
- phải dùng bơm cao áp
- chế tạo phức tạp, phải thuê ngoài uốn ống
- Không cần bét phun áplực cao
- Không cần bơm áp lực cao
- Đơn giản, dễ gia công chế tạo
Dàn mưa phun
từ trên xuống tốthơn
2 Nguyên lý hoạt động /
khả năng tách bụi
- Bụi tách không hoàn toàn
do lượng khí đi qua xulon lớn, thổi mạnh làm nước bịthổi đi, không hòa lẫn với khí được
- Không có hạt nhựa trái khế tạo dòng khí nối và tăng khả năng tiếp xúc với nước
- Theo nguyên lý mưa từtrên rơi xuống, khi có bụi từ dưới đi lên sẽ hấp thụ hoàn toàn, bụi bị kết dính, nặng hơn và rơi xuống
- có hạt nhựa trái khế đảo và tăng khả năng bụitiếp xúc với nước, đảm bảo tách hoàn toàn
Dàn mưa phun
từ trên xuống tốthơn
3 Bảo trì, bão dưỡng
- Chế tạo bằng thép uốn, khó sữa chữa
- Lỗ phun nước nhỏ để tạo
áp phun sẽ dễ bị nghẹt bụi
- Chế tạo bằng ống nhựaPVC, dễ thay thế sữa chữa
- Lỗ phun nước lớn, đảmbảo không bị nghẹt
Dàn mưa phun
từ trên xuống tốthơn
4 Chi phí gia công chế
tạo
- Cần bơm cao áp, bét phun, chi phí thuê ngoài uốn ống nên đắc tiền
- Không cần bơm cao
áp, không cần đặt uốn ống nên rẽ tiền
Dàn mưa phun
từ trên xuống tốthơn
- Nhằm đảm bảo tính kinh tế, hiệu quả lọc sạch không khí trước khi thải ra môi trường, giảm thiểu tối
đa hao hụt, thất thoát nguyên liệu bằng cách thu hồi lại lượng bột tại lọc bụi thô
- Căn cứ vào ưu, nhược điểm của 02 phương án nêu trên, ta chọn phương án 02 sử dụng dàn tạo mưa
từ trên xuống : nhằm giảm giờ gian vệ sinh, đảm bảo hệ thống không bị nghẹt, ít tốn chi phí chế tạo