Thiết Kế Thiết Bị Lọc Bụi Tĩnh Điện Với Lưu Lượng Khí 30.000 M3H ( Mọi người download bản vẽ megaurl.in/p2v2kKN)

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU3CHƯƠNG I: TỔNG QUAN4I.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM4I.1.1 Giới thiệu chung về công nghiệp sản xuất phân bón4I.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ trong nhà máy sản xuất phân đạm5I.1.3 Cơ sở lý thuyết về phân riêng bụi9I.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI11I.2.1 Phương pháp lọc bụi khô11I.2.2 Phương pháp lọc bụi ướt14I.3 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI ĐIỆN15I.3.1: Cơ sở lý thuyết của quá trình15I.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng trong thiết bị lọc bụi điện17CHƯƠNG II: TÍNH CÔNG NGHỆ22II. 1 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU:22II.2 TÍNH TOÁN:22II.2.1 Thể tích làm việc của thiết bị.22II.2.2 Tính số ống điện cực.24II.2.3 Vận tốc chuyển động của khí trong ống.24II.2.4 Điện áp tới hạn cho và cường độ dòng điện.25II.2.5 Công suất tiêu thụ của thiết bị:26II.2.6 Thông số hình học:26II.3 NHỮNG SỰ CỐ SẢY RA TRONG THIẾT BỊ LỌC ĐIỆN TRONG QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC VÀ CÁC BIỆN PHÁP SỬ LÝ.27BẢNG THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ29CHƯƠNG III: TÍNH CƠ KHÍ30III.1 TÍNH THÂN THÁP.30III.1.1 Tính chiều dày vỏ:30III.1.2 Tính chọn đáy và nắp thiết bị.32III.1.3 Xác định các cửa vào ra được lắp trên thiết bị.33III.1.4 Chọn dạng bích và vật liệu đệm:34III.2 Tính ứng suất do trọng lượng và mô men gió Mg:39III.2.1 Tính lực tác động của gió :39III.2.2 Ứng suất trên giá đỡ40III.2.3 Bề dày mặt chân đế:41III.2.4 Đường kính đanh ốc42III.2.5 Vỉ ống43III.2.6 Dây treo điện cực quầng.44CHƯƠNG V. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ46V.1. TÍNH VÀ CHỌN BƠM46V.2. TÍNH VÀ CHỌN QUẠT48KẾT LUẬN52TÀI LIỆU THAM KHẢO53PHỤ LỤC54

THIẾT KẾ THIẾT BỊ LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN VỚI: LƯU LƯỢNG KHÍ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 4

I.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM 4

I.1.1 Giới thiệu chung về công nghiệp sản xuất phân bón 4

I.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ trong nhà máy sản xuất phân đạm 5

I.1.3 Cơ sở lý thuyết về phân riêng bụi 9

I.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 11

I.2.1 Phương pháp lọc bụi khô 11

I.2.2 Phương pháp lọc bụi ướt 14

I.3 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI ĐIỆN 15

I.3.1: Cơ sở lý thuyết của quá trình 15

I.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng trong thiết bị lọc bụi điện 17

CHƯƠNG II: TÍNH CÔNG NGHỆ 22

II 1 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU: 22

II.2 TÍNH TOÁN: 22

II.2.1 Thể tích làm việc của thiết bị 22

II.2.2 Tính số ống điện cực 24

II.2.3 Vận tốc chuyển động của khí trong ống 24

II.2.4 Điện áp tới hạn cho và cường độ dòng điện 25

II.2.5 Công suất tiêu thụ của thiết bị: 26

II.2.6 Thông số hình học: 26

II.3 NHỮNG SỰ CỐ SẢY RA TRONG THIẾT BỊ LỌC ĐIỆN TRONG QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC VÀ CÁC BIỆN PHÁP SỬ LÝ 27

BẢNG THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ 29

CHƯƠNG III: TÍNH CƠ KHÍ 30

III.1 TÍNH THÂN THÁP 30

III.1.1 Tính chiều dày vỏ: 30

III.1.2 Tính chọn đáy và nắp thiết bị 32

III.1.3 Xác định các cửa vào ra được lắp trên thiết bị 33

III.1.4 Chọn dạng bích và vật liệu đệm: 34

III.2 Tính ứng suất do trọng lượng và mô men gió Mg: 39

III.2.1 Tính lực tác động của gió : 39

III.2.2 Ứng suất trên giá đỡ 40

III.2.3 Bề dày mặt chân đế: 41

III.2.4 Đường kính đanh ốc 42

III.2.5 Vỉ ống 43

III.2.6 Dây treo điện cực quầng 44

CHƯƠNG V TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 46

V.1 TÍNH VÀ CHỌN BƠM 46

V.2 TÍNH VÀ CHỌN QUẠT 48

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

PHỤ LỤC 54

 CODE MALAB 54

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công nghệp hoá chất việc xử lý bụi trong khí là một vấn đề hếtsức quan trọng, việc xử lý đó giảm được ảnh hưởng độc hại của khí đối vớimôi trường, giảm được sự phá huỷ đáng kể đối với các thiết bị hoá chất Chính

vì thế thiết bị lọc bụi điện rất cần thiết cho các nhà máy hoá chất

Trong bản đồ án này chúng em dược giao nhiệm vụ thiết kế thiết bị lọcbụi tĩnh điện với:

 Lưu lượng khí 30.000 m3/h

 Hàm lượng bụi trong khí thải 0,06 g/m³

 Hàm lượng bụi trong khí sạch yêu cầu 0,005 g/m³

 Kích thước tập hợp hạt bụi d= 0,5 ÷ 10 μm.m

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện được sử dụng rất rộng rãi do tính chất làmviệc của thiết bị làm việc với hiệu sất thu bụi rất cao với những hạt bụi cóđường kính nhỏ

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM

I.1.1 Giới thiệu chung về công nghiệp sản xuất phân bón

Nông nghiệp là một ngành sản xuất quan trọng của Việt Nam, hiện tại nôngnghiệp vẫn chiếm 70% lực lượng lao động của toàn xã hội và khoảng 14% GDP của

cả nước Hiện nay nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, mặc

dù vậy sản xuất nông nghiệp vẫn có một vị trí hết sức quan trọng Việc tự do hóasản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sản xuất lúa gạo, đã giúp Việt Nam là nước thứ haitrên thế giới về xuất khẩu gạo

Trong sản xuất nông nghiệp, có nhiều yếu tố tác động đến năng suất và sảnlượng các loại cây trông như: đất đai, thời tiết, trình độ kĩ thuật, v v Song phânbón bao giờ cũng là yếu tố quyết định thường xuyên Bơi vậy, ở Việt Nam phân bónđược xếp vào loại mặt hàng chiến lược hết sức quan trọng

Là một nước nông nghiệp, nhu cầu phân bón của Việt Nam rất lớn ( vàokhoảng trên 10 triệu tấn các loại ) Việc xây dựng các nhà máy sản xuất phân hóahọc rất được Nhà nước quan tâm đầu tư, hiện nay nước ta có 4 nhà máy lớn sản xuấtphân urê là Công ty TNHH MTV Phân Đạm và Hóa chất Hà Bắc, Nhà máy đạmPhú Mỹ, Công ty TNHH MTV Phân bón Dầu khí Cà Mau, Công ty TNHH MTVĐạm Ninh Bình, chưa kể nhiều doanh nghiệp sản xuất phân bón khác như LâmThao, Bình Điền… Đầu năm 2015, Đạm Hà Bắc nâng công suất từ 180.000 tấn lên500.000 tấn/năm, như vậy sản xuất ure trong nước không những phục vụ đủ chonhu cầu sản xuất nông nghiệp mà còn có lượng để xuất khẩu Hiện tại, sản xuấtDAP trong nước tại nhà máy DAP Đình Vũ là 330.000 tấn/năm, đến hết 2015 cóthêm Nhà máy DAP Lào Cai công suất 330.000 tấn/năm, theo kế hoạch, hết năm

2015 sẽ có thêm một nhà máy DAP nữa hoặc nâng công suất hiện có của DAP Đình

Vũ lên thêm 330.000 tấn/năm, cơ bản đáp ứng đủ nhu cầu trong nước Hiện tại,Supe Lân sản xuất trong nước có công suất 1,2 triệu tấn/năm, bao gồm Nhà máyLâm Thao công suất 800.000 tấn/năm, Lào Cai 200.000 tấn/năm và Long Thành200.000 tấn/năm Sản xuất Lân nung chảy hiện tại vào khoảng 600.000 tấn/năm.Như vậy, sản xuất phân Lân trong nước cũng đáp ứng được về cơ bản cho nhu cầusản xuất nông nghiệp trong nước

Phân Kali hiện trong nước chưa sản xuất được do nước ta không có mỏquặng Kali, vì vậy 100% phải nhập khẩu Cũng như phân Kali, nước ta hiện chưa cónhà máy nào sản xuất phân SA ( sunphat đạm (NH4)2SO4 ) và vẫn phải nhập khẩu100% từ nước ngoài.

Trong năm 2014, Việt Nam đã đủ khả năng đáp ứng 80% nhu cầu nội địaphân bón Trong năm 2015, xu hướng trên vẫn sẽ tiếp tục duy trì Như vậy, nhu cầuphân bón cho nông nghiệp của nước ta là rất lơn và ổn định, tạo điều kiện thuận lợicho ngành phân bón phát triển

I.1.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ trong nhà máy sản xuất phân đạm

Việc lựa chọn công nghệ tùy thuộc vào từng nhà máy sản xuất, lấy ví dụ về dâychuyền công nghệ sản xuất của nhà máy phân đạm Hà Bắc

* Thuyết minh lưu trình:

Công nghệ sản xuất ure đi từ khí hóa than nguyên liệu rắn, quá trình khí hóa

ở khâu tạo khí sử dụng nguyên liệu chính là than cục, hơi nước, và không khí

Quá trình khí hóa than: hơi nước 0,49 Mpa nhiệt độ 2500C được cấp từ nhàmáy nhiệt điện tới, không khí được cấp từ quạt không khí tới, đi qua tầng than nóng

đỏ (trong lò khí hóa) lò tạo khí ở nhiệt độ: T~1100oC thực hiện các phản ứng tạothành hỗn hợp các khí CO, CO2, H2S, H2,N2, CH4 gọi là hỗn hợp khí than ẩm

Mục đích của quá trình khí than chỉ nhằm thu được H2 và N2 theo tỷ lệ 3:1làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH3 Vì thế hỗn hợp khí than ẩm cần đượclàm sạch bụi (nhờ công đoạn rửa khí than và lọc bụi bằng điện), khí than sau khiqua lọc điện được đưa qua công đoạn khử H2S thấp áp Công đoạn khử H2S theothiết kế ban đầu sử dụng dung dịch ADA – Antraquinon Disunfic acid (hiện nay đãdùng dung dịch keo Tananh) tính oxy hóa khử mạnh, hiệu suất khử H2S cao Khíthan được qua hệ thống quạt để nâng áp suất để vào tháp khử H2S, sau tháp khửhàm lượng H2S giảm xuống còn <150 mg/Nm3 được đưa vào đoạn I của máy nénkhí nguyên liệu H2-N2 6 cấp

Dịch Tananh sau khi hấp thụ được đưa đi tái sinh và đưa trở lại quá trình hấpthụ, bọt lưu huỳnh được thu lại chế thành sản phẩm phụ là lưu huỳnh rắn

Hỗn hợp khí than sau khử H2S thấp áp vào đoạn I máy nén 6 cấp để thực hiện quátrình nén nâng áp suất, khí than ẩm ra đoạn III có áp suất P = 2,1 MPa, nhiệt độ <400C được đưa tới công đoạn biến đổi CO Đầu tiên qua bộ phân ly dầu, nước, sau

đó qua 2 bộ lọc bằng than cốc để khử hết dầu, bụi, các tạp chất khác rồi đi vào thiết

bị trao đổi nhiệt khí biến đổi, sau đó hỗn hợp với hơi nước quá nhiệt đi vào thiết bịtrao đổi nhiệt khí than, ra khỏi bộ trao đổi nhiệt khí than được hỗn hợp với khí thanlạnh thành hỗn hợp khí có nhiệt độ 1800C - 2100C, tỷ lệ hơi nước khoảng 0,3; Đivào đỉnh tháp lò biến đổi số I, lần lượt qua tầng chất bảo vệ, tầng chống độc –chống oxy và tầng xúc tác biến đổi chịu lưu huỳnh Một phần khí CO bị chuyểnhóa, nhiệt độ hỗn hợp khí 3500C - 3800C đi ra khỏi đáy lò biến đổi số I, đi vàothiết bị trao đổi nhiệt khí than, rồi đi vào bộ làm lạnh nhanh I bằng nước ngưng.Hỗn hợp khí có nhiệt độ 1800C - 2100C đi vào đoạn trên lò biến đổi số II, tiếp tụctiến hành phản ứng chuyển hóa CO, nhiệt độ đạt 3000C - 3200C rồi đi ra và đi vàothiết bị làm lạnh nhanh II bằng nước ngưng tụ, hỗn hợp khí có nhiệt độ 1800C -2100C tiếp tục đi vào đoạn dưới của lò biến đổi CO số II, phần CO còn lại tiếp tụcđược chuyển hóa Khí biến đổi có nhiệt độ < 2500C và [CO] < 1,5 % Ra khỏi lò

biến đổi số II, đi vào thiết bị trao đổi khí biến đổi nhiệt khí biến đổi, qua thiết bị đunsôi khí biến đổi của hệ thống tái sinh tăng áp dung dịch khử CO2 để thu hồi một lầnnữa, sau đó đưa tới cương vị khử H2S trong khí biến đổi.

Khí biến đổi tới đi vào dưới tháp hấp thụ, qua các tầng đệm H2S được hấpthụ bởi dung dịch Tananh từ dội đỉnh tháp xuống

Khí được phân ly bọt ở bộ khử bọt trên đỉnh tháp sau đó đi ra khỏi tháp hấpthụ vào tháp phân ly, ở đây mù dịch Tananh cuốn theo khí được tách ra, khí tiếp tụcđược đưa sang cương vị khử CO2 bằng dung dịch kiểm nóng

Khí biến đổi sau khi khử lưu huỳnh qua thiết bị trao đổi nhiệt, được gia nhiệtbởi khí biến đổi đến, nhiệt độ tăng từ 400C lên 900C và đi vào phía dưới tháp hấpthụ, khí sau khi khử CO2 ra khỏi đỉnh tháp hấp thụ, qua thiết bị làm lạnh bằng hơinước, thiết bị phân ly rồi đi về đoạn IV máy nén khí nguyên liệu 6 cấp

Khí tinh chế vào đoạn IV máy nén khí nguyên liệu được nén lên áp suất 12,5Mpa đưa sang cương vị tinh chế vi lượng bằng dung dịch Amoniac Acetat đồng vàdung dịch kiềm Quá trình tổng hợp NH3 đòi hỏi hàm lượng các chất gây ngộ độcxúc tác như CO, CO2, H2S và O2 là nhỏ nhất Công đoạn rửa đồng và rửa kiềmnhằm khử tối đa các chất đó Ra khỏi công đoạn này khí tinh chế còn lượng rất nhỏH2S và (CO +CO2) < 20 ppm được gọi là khí tinh luyện

Khí tinh luyện với thành phần chủ yếu N2 và H2 theo tỷ lệ 3:1 vào đoạn VIcủa máy nén để tăng áp suất cho quá trình tổng hợp NH3 Khí tinh luyện ra máy nénđoạn VI có áp suất P=31,5 Mpa được đưa qua bộ phân ly dầu, nước, sau đó vàothiết bị 3 kết hợp, tại đây nó được kết hợp với khí tuần hoàn, được làm lạnh khí lạnh

và bằng NH3, giảm nhiệt độ xuống -20C, các cấu tử lỏng như dầu, nước, NH3 bịngưng tụ và phân ly, khí ra khỏi thiết bị 3 kết hợp được dẫn vào tháp tổng hợp NH3lần 1, vừa để làm lạnh thành tháp đồng thời cũng nhận nhiệt của phản ứng tổng hợp,

ra khỏi tháp lần 1 trao đổi nhiệt với khí ra lần 2, nâng nhiệt độ lên ~ 1800C, rồi vàotháp tổng hợp lần 2, cùng với sự có mặt của xúc tác sắt Fe để tiến hành phản ứngtổng hợp Phản ứng tổng quát của quá trình có thể biểu diễn như sau:

N2 + 3H2  2NH3 + QNH3 tạo thành ở trạng thái khí, ra khỏi tháp được làm lạnh gián tiếp bằngnước và ngưng tụ thành NH3 lỏng qua phân ly 1 để tách NH3 ngưng tụ ra khỏi

hỗn hợp khí, sau đó hỗn hợp khí này được đưa qua máy nén tuần hoàn turbine nâng

áp suất lên để bù phần áp suất bị giảm do phản ứng tổng hợp NH3 là phản ứng giảmthể tích và lượng khí NH3 bị ngựng tụ sau bộ làm lạnh bằng nước Ra máy nén tuầnhoàn hỗn hợp khí đi vào thiết bị 3 kết hợp, trộn lẫn với nguồn khí mới từ máy nénkhí nguyên liệu tới, tiếp tục đi từ trên xuống thực hiện quá trình làm lạnh, ngưng tụ

và phân ly, phần khí không ngưng tụ còn lại tiếp tục quay trở lại tháp tổng hợp thựchiện chu trình tuần hoàn liên tục NH3 lỏng có nồng độ 99,8% được phân tách khỏi

hệ thống bằng các thiệt bị phân ly, được giảm áp xuống thấp 2,4 Mpa, qua thùngchứa trung gian được đưa ra kho chứa NH3 lỏng (kho cầu) là sản phẩm cuối cùngcủa quá trình tổng hợp NH3

Từ kho cầu NH3 lỏng được cấp đến hệ thống bơm NH3 cao áp, nâng áp suấtlên 20MPa, được đưa vào tháp tổng hợp ure

Khí CO2 được nhả ra từ tháp tái sinh CO2 khu vực tinh chế khí, xưởng tổng hợpNH3 được đưa đến công đoạn nén khí CO2 5 cấp, khí CO2 ra đoạn 3 có áp suất 3,3MPa, được đi qua hệ thống khử H2S trong khí CO2, qua tháp khử hàm lượng H2Sgiảm xuống còn <5ppm, được giảm áp xuống 2,4MPa, được đưa đến tháp tổng hợpure Tại tháp tổng hợp, với nhiệt độ 1900C và áp suất 20MPa, phản ứng tổng hợpure xảy ra, tiến hành theo 2 giai đoạn rất nhanh

4NH3 + 2CO2 + H2O = 2NH4COONH2 + QSau đó, dung dịch Cacbamat tách nước tạo thành ure:

NH4COONH2 = (NH2)2CO + H2O + QRút gọn phản ứng trên ta có phản ứng tổng hợp:

2NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O + Q

Hiệu suất của phản ứng đạt 65-68%

Quá trình tổng hợp ure mang tính tuần hoàn toàn bộ: Toàn bộ NH3 và CO2 dư đượcđưa trở lại đầu hệ thống Dịch phản ứng (cacsbamat amon) có nồng độ thấp 30%,qua các công đoạn phân giải và cô đặc để tách NH3 chưa phản ứng đưa trở lại tháptổng hợp, đồng thời nồng độ ure cũng được tăng lên (99,8%) và được đưa vào tháptạo hạt Quạt gió, (N=108.000 m3/h) đặt trên đỉnh tháp hút gió làm nguội hạt uretrong quá trình rơi Hạt ure rơi xuống phễu ở đáy tháp qua hệ thống băng tải được

tiếp tục làm nguội rồi đến công đoạn đóng bao, đóng thành bao ure qui cách 50kg/bao, rồi chuyển vào kho chứa sản phẩm.

I.1.3 Cơ sở lý thuyết về phân riêng bụi

I.3.1.1 Bụi công nghiệp và phân loại

Khí thải công nghiệp và không khí chứa các phân tử ( hạt ) vật chất thể rắn

và lỏng lơ lửng là hệ thống 2 pha gồm môi trường liên tục và pha phân tán, pha liêntục là pha khí, pha phân tán là pha rắn hay lỏng Hệ thống 2 pha như thế gọi là solkhí

Sol khí được chia thành 3 loại: bụi, khói, mù ( sương )

Bụi gồm các phần tử rắn được phân tán trong môi trường khí do kết quả củacác quá trình đập, nghiền, tán, khoan, các hệ thống vận tải, các máy gia công bằng

cơ khí, v v Bụi trong hệ thống phân tán có độ bền thấp, kích thước từ 1–50 μm.m vàlớn hơn

Khói là hệ thống khí gồm các phần tử có áp suất hơi thấp và vận tốc rơi nhỏ.Khói gồm các sol khí tạo thành khi thăng hoa và ngưng tụ hơi nước cũng như do kếtquả các phản ứng hóa học và quang hóa, kích thước của khói nhỏ hơn 1μm.m

Mù gồm các hạt ( giọt ) lỏng phân tán trong môi trường không khí Các hạt này cóthể chứa các chất hòa tan hay các phân tử rắn thể huyền phù Mù thường tạo thành

do kết quả của quá trình ngưng tụ hơi nước hay khi phun chất lỏng vào không khí

I.1.3.2: Tính chất của bụi

Độ tin cậy và hiệu quả làm việc của hệ thống phụ thuộc đáng kể vào các tínhchất lý – hóa của bụi và các thông số của dòng khí mang bụi

a Độ phân tán các phân tử

Kích thước hạt là một thông số cơ bản của nó Việc lựa chọn thiết bị tách bụitùy vào thành phần phân tán của các hạt bụi tách được Trong các thiết bị tách bụiđặc trưng cho kích thước hạt bụi là đại lượng vận tốc lắng của chúng như đại lượngđường kính lắng Do các hạt bụi công nghiệp có hình dáng rất khác nhau ( dạng cầu,que, sợi …) nên nếu cùng một khối lượng thì sẽ lắng với các vận tốc khác nhau, hạt càng gần với dạng hình cầu thì lắng càng nhanh

Các kích thước lớn nhất và nhỏ nhất của một khối hạt bụi đặc trưng chokhoảng phân bố độ phân tán của chúng

b Tính kết dính của bụi

Các hạt bụi có xu hướng kết dính vào nhau, với độ kết dính cao thì bụi có thểdẫn đến tình trạng bết nghẹt một phần hay toàn bộ thiết bị tách bụi

Hạt bụi càng mịn thì chúng càng dễ bám vào bề mặt thiết bị Với những bụi

có 60, 70% số hạt bé hơn 10mm thì rất dễ dẫn đến dính bết, còn bụi có nhiều hạttrên 10mm thì dễ trở thành tơi xốp

c Độ mài mòn của bụi

Độ mài mòn của bụi được đặc trưng bằng cường độ mài mòn kim loại khicùng vận tốc dòng khí và cùng nồng độ bụi Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dáng,kích thước, khối lượng hạt bụi Khi tính toán thiết kế thiết bị thì phải tính đến độmài mòn của bụi

d Độ thấm ướt của bụi

Độ thấm ướt bằng nước của các hạt bụi có ảnh hưởng đến hiệu quả làm việccủa các thiết bị tách bụi kiểu ướt, đặc biệt làm việc ở chế độ tuần hoàn Các hạtphẳng dễ thấm ướt hơn các hạt có bề mặt gồ ghề bởi vì bề mặt gồ ghề có thể bị baophủ bởi một lớp vỏ khí hấp phụ làm trở ngại sự thấm ướt

e Độ hút ẩm của bụi

Khả năng hút ẩm của bụi phụ thuộc thành phần hóa học, kích thước, hìnhdạng, độ nhám bề mặt của các hạt bụi Độ hút ẩm của bụi tạo điều kiện tách chúngtrong các thiết bị tách bụi kiểu ướt

f Độ dẫn điện của lớp bụi

Chỉ số này được đánh giá theo chỉ số điện trở suất của lớp bụi rb và phụthuộc vào tính chất của từng hạt bụi riêng lẻ, cẩu trúc lớp hạt và các thông số củadòng khí Chỉ số này ảnh hưởng rất lớn đến khả năng làm việc của các bộ lọc điện

Sự tích điện của lớp bụi

Dấu của các hạt bụi tích điện phụ thuộc vào phương pháp tạo thành, thànhphần hóa học, cả những tính chất của vật chất mà chúng tiếp xúc Chỉ tiêu này cóảnh hưởng đến hiệu quả tách chúng trong các thiết bị lọc khí (bộ tách bụi ướt, lọc),đến tính nổ và tính bết dính của các hạt

g Tính tự bốc nóng và tạo hỗn hợp dể nổ với không khí

Các bụi cháy được dễ tạo với O2 của không khí thành hỗn hợp tự bốc cháy

và hỗn hợp dễ nổ do bề mặt tiếp xúc rất lớn của các hạt Cường độ nổ phụ thuộc vàocác tính chất hóa học, tính chất nhiệt, kích thước, hình dáng các hạt, nồng độ nguồn lửa và hàm lượng tương đối của các loại bụi trơ Các loại bụi có khả năng bắt lửa như bụi các chất hữu cơ và cả một số bụi vô cơ.

I.2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

I.2.1 Phương pháp lọc bụi khô

I.2.1.1 Đường lắng bụi

Đây là loại thiết bị lọc

đơn giản nhất Đường lắng bụi

thu gom bụi theo nguyên lý sử

dụng lực hấp dẫn, trọng lực để

lắn đọng những phần tử bụi ra

khỏi không khí Trên đường dẫn

khí có đặt các tấm chắn Nhờ tấm chắn nên đường đi của khí đổi hướng liên tục vàđược kéo dài, các hạt bụi dưới tác dụng của trọng lực sẽ lắng xuống, tập trung ở đáy

và định kì được tháo ra ngoài

Ưu điểm: thiết bị hoạt động đơn giản, chi phí thiết bị và vận hành thấp,không có bộ phận chuyển động, không phải bảo trì thường xuyên, có thể thêm thiết

bị làm lạnh dòng khí

Nhược điểm: hiệu quả thu hồi kém, chỉ thu hồi được hạt bụi có kích thước lớn

I.2.1.2 Xyclon

Dòng khí nhiễm bụi được đưa vào phần trên của xyclon Thân xyclon thường

là hình trụ có đáy là chóp cụt Ống khí vào có dạng hình chữ nhật, được bố trí theophương tiếp tuyến với thân xyclon

Hoạt động của xyclon dựa trên tác dụng của lực li tâm khi dòng khí chuyểnđộng xoáy trong thiết bị Do tác dụng của lực này, các hạt bụi có trong khí bị văng

về phía thành xyclon và tách ra khỏi dòng khí lắng xuống Khí sạch đi ra phía trêncủa thiết bị

Trong vòng chuyển động xoáy ốc, các

hạt bụi chịu tác động của lực li tâm sẽ va vào

thành ống do đó mất động năng nên bị rơi

xuống đáy phễu

Ưu điểm: được sử dụng rộng rãi,

không có phần chuyển động, có thể làm việc

ở nhiệt độ cao và áp suất cao,vận hành dễ

dàng, trở lực hầu như cố định và không lớn,

chế tạo đơn giản, rẻ, năng suất cao, thu hồi

bụi ở dạng khô

Nhược điểm: hiệu quả vận hành kém

khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5μm.m, không

thể thu hồi bụi kết dinh, dễ bị mài mòn thiết

bị

I.2.1.3 Hệ thống lọc túi vải

Hệ thống này bao gồm những túi vải

hoặc túi sợi đan lại, dòng khí lẫn bụi có thể

được hút vào trong ống nhờ một lực hút của

quạt ly tâm Những túi này được đan lại

hoặc chế tạo cho kín một đầu Hỗn hợp khí

bụi đi vào trong túi, kết quả là bụi được giữ

lại trong túi, hỗn hợp khí bụi cũng có thể đi

đi bên ngoài không gian giữa các túi, khi đó

bụi được giữ lại trên bề mặt ngoài của túi,

khí sạch đi vào không gian trong túi ra

ngoài

Bụi càng bám nhiều thì trở lực túi

lọc càng tăng Túi lọc phải được làm sạch

định kì, tránh quá tải cho các quạt hút làm

cho dòng khí có lẫn bụi không thể hút vào các túi lọc Để làm sạch túi có thể dùng

biện pháp rũ túi để làm sạch bụi ra khỏi túi, hoặc có thể dùng sóng âm, rũ bụi bằng xung hoặc bằng phương pháp thổi khí ngược lại.

Để chọn túi vải dựa vào nhiệt độ nỏng chảy, tính kháng axit hoặc khángkiềm, tính chống mài mòn, chống co và năng suất lọc của từng loại vải lọc Một vàiloại sợi thường được dùng bao gồm sợi bông, sợi len, nilon, sợi amiang, sợi thủytinh

Thiết bị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiết bị lọc bụi cơ học để giữ lạinhững hạt bụi nhỏ mà quá trình lọc cơ học không giữ lại được

Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, độ làm sạch cao ngay cả đối với khí có nồng độbụi thấp

Nhược điểm: vải dễ bị hư hỏng, hạn chế ở nhiệt độ, độ ẩm và trạng thái khí

I.2.1.4: Thiết bị lọc bụi tĩnh điện

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện sử

- Chuyển các ion bụi đến

các bề mặt thu bụi bằng lực điện

trường

- Trung hòa điện tích của

các ion bụi lắng trên bề mặt thu

- Tách bụi lắng ra khỏi bề mặt thu Các hạt bụi có thể được tách ra bởi một

áp lực hoặc nhờ rửa sạch

Ưu điểm: hiệu quả thu hồi cao với những hạt có kích thước cực nhỏ và nếuvận hành tốt hiệu suất có thể > 99.5%, tổn thất áp suất tương đối thấp, có thể xử lýlưu lượng lớn, nhiệt độ khí thải cao

Nhược điểm: chất ô nhiểm thể khí và hơi không thể thu hồi và xử lý, chi phíbảo dưỡng cao, dễ cháy nổ, cấu tạo, vận hành phức tạp

I.2.2 Phương pháp lọc bụi ướt

Làm sạch khí bằng phương pháp ướt được dùng khi cho phép làm ẩm và làmlạnh khí, còn bụi thì không có giá trị kinh tế

Phương pháp ướt được thực hiện bằng cách dùng nước hoặc chất lỏng khác

để rửa khí Nước có thể cho chảy thành màng trên bề mặt các ổng hoặc tấm, hoặcphun thành bụi sương vào toàn bộ thể tích của thiết bị

Làm sạch khí bằng phương pháp ướt có thể tiến hành dưới tác dụng củatrọng lực, lực quán tính và lực li tâm

Dưới tác dụng của lực quán tính và lực ly tâm, bụi sẽ được tách ra khỏi khí.Dòng khí được làm lạnh, bão hòa hơi nước Làm lạnh khí thấp hơn nhiệt độ ngưng

tụ của hơi nước có khả năng tách được những hạt bụi rất nhỏ Vì khi đó các hạt bụinhỏ trở thành tâm ngưng tụ, chất lỏng sẽ bám vào bụi làm cho kích thước của bụilớn lên và lắng xuống

I.2.2.1: Thiết bị loại bề mặt ướt

Loại này làm việc dưới tác dụng của

lực ly tâm Khí cần làm sạch được đưa vào

thiết bị theo phương tiếp tuyến, bề mặt bên

trong của thiết bị luôn có lớp màng chất lỏng

chảy qua

Hỗn hợp khí vào thân hình trụ 1 qua

cửa 2 tiếp tuyến với vỏ Chất lỏng qua vòi

phun 3 chảy thành màng trên thành thiết bị

Khí chuyển động xoáy từ dưới lên Dưới tác

dụng của lực ly tâm, bụi văng ra thành thiết

bị, thấm ướt bởi màng chất lỏng và theo

nước chảy xuống đáy hình nón

Thiết bị loại này có ưu điểm:

- Độ làm sạch lớn

- Trở lực nhỏ

- Cấu tạo đơn giản

I.2.2.2: Thiết bị loại sủi bọt

Trong thiết bị sủi bọt, chất lỏng tiếp xúc với khí tạo thành bọt, do đó bề mặttiếp xúc pha rất lớn cho nên độ làm sạch rất cao Đối với bụi có kích thước lớn hơn

5 μm.m thì hiệu suất tách đạt đến 99%

Khí vào cửa phía dưới qua các lỗ lưới

sục vào lớp chất lỏng bên trên tạo

thành bọt Các hạt bụi có kích thước

nhỏ qua được lỗ lưới bám vào bề mặt

bọt cùng chất lỏng chảy qua cửa tràn ra

ngoài, còn hạt kích thước lớn không

chui qua được lỗ lưới thì bị chất lỏng

lọt xuống cuốn theo Khí sạch đi lên

phía trên qua cửa ra ngoài

Khả năng tách bụi phụ thuộc

vào vận tốc dòng khí trong thiết bị

Nếu vận tốc dòng khí nhỏ thì sẽ tạo

thành các bong bóng riêng biệt mà

chưa hình thành bọt Khi vận tốc khí

đạt 0.5 đến 0.7 m/s thì các bong bóng

chạm vào nhau và tạo thành lớp bọt lớn

nhưng ít linh động, song cường độ làm việc của thiết bị còn thấp Khi vận tốc khí đủlớn, lớp bọt chuyển động, bề mặt tiếp xúc phát triển và bọt liên tục được tạo ra.Nhưng nếu vận tốc dòng khí quá lớn sẽ tạo thành tia nước phụt mạnh

I.3 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ LỌC BỤI ĐIỆN

I.3.1: Cơ sở lý thuyết của quá trình

Mắc hai bản kim loại song song cách

nhau bởi lớp không khí trong mạch

điện, ta thấy không có dòng điện chạy

trong mạch, vì không khí giữa hai tấm

điện cực không dẫn điện

Khi tăng thêm hiệu số điện thế giữa hai điện cực, kim điện thế lệch đi, chứng

tỏ có dòng điện chạy trong mạch, vì không khí giữa hai bản điện cực có sự ion hóa

Sự ion hóa không khí giữa hai điện cực xảy ra do hai trường hợp:

Bị ion hóa: Dưới tác động của các tác nhân gây ion như tia phóng xạ, tiaRontgen,… các phần tử không khí bị ion hóa thành các ion và điện tử tự do Sau khichấm dứt tác động gây ion, xảy ra quá trình ngược lại để tạo ra các phân tử trunghòa qua sự liên kết ion trái dâu

Tự ion hóa: Qua sự tăng của hiệu số điện thế giữa hai điện cực đến một giátrị vượt quá hằng số điện môi của không khí, thì không khí giữa hai điện cực bị ionhóa

Trong kĩ thuật lọc điện, ta dùng phương pháp tự ion hóa Dưới tác dụng củađiện thế, các phân tử khí phân chia thành các ion và các electron tự do Các ion vàelectron này chuyển động về phía điện cực trái dấy Vận tốc chuyển động và độngnăng của chúng càng tăng khi điện thế giữa hai điện cực càng lơn Trên đường điđến điện cực, các ion và electron va đập vào các phần tử khí trung hòa và ion hóachúng Ngoài sự va đập, sự chuyển động mãnh liệt của các phần tử khí cũng làmtăng sự ion hóa

Khi hiệu số điện thế giữa hai điện cực tăng đến giá trị tới hạn, gọi là điện thếxuyên thủng của khí, thì cường độ dòng điện tăng rất nhanh, giữa hai bản cực xuấthiện tia lửa điện Hiện tượng này gọi là tự phóng điện, giống như hiện tượng chậpmạch

Sự xuất hiện tia lửa điện là do giữa hai điện cực song song có một điệntrường đồng nhất, nên ở điện thế cao khả năng ion hóa ở mọi nơi giữa hai điện cựcnhư nhau và số ion và electron tạo thành đồng thời rất lớn và phát sáng như tia lửagiữa hai cực, sau đó không tiếp tục ion hóa các phần tử khí nữa

Trong lọc điện cần tránh sự xuất hiện của tia lửa điện, bằng các sử dụng mộtcực là tấm phẳng hay ống, cực kia là dây, để cho điện trường giữa hai cực khôngđồng nhất với nhau

Xung quanh điện cực dây, điện trường lớn hơn nên khả năng ion hóa tốt hơn,càng xa điện cực dây, điện thế của điện trường càng giảm, nên khả năng ion hóacũng yếu dần Lớp không khí giữa hai điện cực đóng vai trò như lớp cách điện

Trong lọc điện, điện cực dây là cực âm Quanh điện cực dây có khả năng ionhóa mạnh nên xuất hiện vầng ánh sáng và nghe có tiếng nổ lép bép, vì thế điện cực dây còn được gọi là điện cực quầng Điện cực tấm hay ống là cực dương và bụi sẽlắng trên điện cực này, nên còn gọi là điện cực lắng.

Phần lớn bụi nằm ngoài vùng sáng sẽ bị các electron tự do trên đường đi đếnđiện cực dương va đập phải và bám vào làm cho bụi đó tích điện âm, nên cũngchuyển động đến cực tấm hay ống, trao đổi electron và trở thành trung hòa Chỉmột phần nhỏ bụi rơi vào vùng quầng sáng thì biến thành ion dương, nên chuyểnđộng đến cực dây và lắng trên điện cực này

Tính chất dẫn điện của bụi ảnh hưởng lớn đến hiệu suất làm sạch của thiết bịlọc điện Nếu bụi dẫn điện tốt thì sau khi trao đổi electron với điện cực tấm (ống)bụi sẽ mang điện tích cùng dấu với điện cực ấy Nếu bụi không dẫn điện thì khi bámtrên cực lắng, lớp bụi sẽ là lớp cách điện, cản trở quá trình lọc điện Đồng thời dobám không chắc, có chỗ lớp bụi rơi xuống để hở một mảng điện cực làm điện thế ởchỗ đó tăng rất nhat vượt quá điện thế giới hạn, gây ion hóa mạnh Tại chỗ đó củađiện cực lắng xuất hiện vầng sáng nhạt gọi là quầng sáng nghịch Khí và bụi trongvùng này sẽ biến thành các ion và electron, các ion dương chuyển động ngược lạiphía cực dây Trên đường đi gặp bụi tích điện âm sẽ trung hòa luôn nó, làm bụikhông lắng được và làm giảm hiệu suất tách bụi của thiết bị Để tránh hiện tượngnày cần phải làm tăng khả năng dẫn điện cho bụi, bằng cách phun nước cho ẩm bụi,hoặc tốt nhất trước khi vào lọc điện cho lọc sơ bộ bằng phương pháp ướt

I.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng trong thiết bị lọc bụi điện

Hiệu quả thực tế trong thiết bị lọc bụi điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: các tính chấtvật lý của khí cần làm sạch (thành phần hóa học, nhiệt độ và áp suất khí), tính chất

của bụi (thành phần hóa học các tính chất điện, độ phân tán hạt bụi), hàm lượng bụiban đầu trong khí, độ bẩn của bụi trên điện cực lắng và điện cực quầng sáng sáng,các thông số điện của thiết bị (điện áp, cường độ điện trường, tốc độ khí,

độ phân tán bụi trong điện trường)

I.3.2.1: Ảnh hưởng các tính chất của khí cần làm sạch.

Cường độ điện trường phụ thuộc vào hiệu điện thế cho điện cực quầng sáng.Như đã biết, điện tích hạt bụi, tốc độ chuyển động của chúng (sau khi tích điện) đếnđiện cực lắng phụ thuộc vào cường đồ điện trường (đặc biệt đối với hạt có kíchthước lớn) Do vậy duy trì hiệu điện thế cực đại cho phép trên điện cực quầng sáng

là một trong những điều kiện quan trọng nhất để thiết bị làm việc có hiệu quả và đạtmức thu bụi cực đại

Như đã xét, khi tăng nhiệt độ khí thế hiệu ở điện cực quầng sáng sẽ giảm,điều đó có thể duy trì không có sự xuyên thủng Thế hiệu xuyên thủng của thiết bịlọc điện tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối của khí, ngoài ra, nhiệt độ khí ảnh hưởngđến tính chất lớp bụi trên điện cực lắng

Ảnh hưởng của độ ẩm khí đến thế hiệu trong thiết bị lọc điện thì ngươc lại sovới ảnh hưởng của nhiệt độ tăng độ ẩm tạo khả năng tăng thế hiệu xuyên thủng,ngoài ra độ ẩm có ảnh hưởng đến các đặc tính của lớp bụi trên điện cực lắng

Thế hiệu trong thiết bị còn phụ thuộc vào thành phần hóa học của khí, thường là cáctạp chất khí mang điện âm cũng như SO3 bị hấp thụ trong lớp bụi đã làm thay đổitính chất của lớp

I 3.2 2: Điện trở của bụi và ảnh hưởng của nó đến chế độ làm việc của thiết bị lọc bụi bằng điện.

Các loại bụi trong công nghiệp được chia thành ba nhóm:

Điện trở thấp: ρe < 102 Ωme < 102 ΩmmĐiện trở trung bình: ρe < 102 Ωme = 102  108 ΩmmĐiện trở cao: ρe < 102 Ωme > 108 ΩmmBụi thuộc nhóm điện trở thấp rất dễ tích điện nhưng cũng rất nhanh bị mấtđiện tích Các hạt bụi nhóm này khi chạm vào bề mặt cực hút bụi (cực dương)chúng lập tức mất điện tích âm của mình và nhận luôn điện tích cùng dấu với cựchút bụi Sau khi chuyển biến từ điện tích âm sang điện tích dương như vậy, chúng bị

cực hút bụi đẩy ra và do đó chúng nhập lại vào dòng khí Ví dụ điển hình cho loạibụi này là các hạt than chưa cháy lẫn trong tro bay của lò hơi, lò nung v.v…Để lọcđược bụi điện trở thấp, một là cần phải bố trí các thiết bị lọc cơ học như buồng lắng,xyclon v.v… trước thiết bị lọc bằng điện, hai là cần chế tạo cực hút có bề mặt hãmđược vận tốc của dòng khí xuống mức thấp nhất hoặc là cực hút được chế tạo từ vậtliệu bán dẫn để kéo dài thời gian mất điện tích của hạt bụi sau khi đã đọng lại trên

bề mặt cực hút bụi

Bụi thuộc nhóm điện trở trung bình khi chạm vào cực hút bụi, điện tích củachúng mất đi một cách từ từ và do đó chúng vẫn bám được vào bề mặt cực hút bụidưới tác dụng của lực hút phân tử và lực dính kết để tạo thành lớp Khi bề dày củalớp bụi đủ lớn thì dưới tác dụng của trong lực chúng bị bong ra và rơi xuống phễuchứa bụi Tro bay trong khói thải từ các quá trình đốt nhiêu liệu là một trong nhữngloại bụi thuộc nhóm này và vì vậy thiết bị lọc bụi bằng điện dùng để lọc tro baytrong khói thải đạt hiệu quả rất cao

Nhóm bụi có điện trở cao là loại bụi gây trở ngại lớn cho quá trình làm việccủa thiết bị lọc bằng điện Lớp bụi đọng trên bề mặt cực hút bụi tạo thành lớp cáchđiện Các điện tích liên tục đi vào bề mặt cực hút bụi cùng với bụi đã đọng lạikhông giải phòng được điện tích của mình và tạo thành chênh lệch điện áp trên lớpbụi, dẫn đến sự phá vỡ chế độ làm việc bình thường của thiết bị

Ngoài ra, lớp bụi có điện trở cao rất khó giũ bằng rung động cơ học, điều đócàng làm phức tạp thêm cho hoạt động của thiết bị lọc

Để khắc phục những hiện tượng gây ảnh hưởng xấu đến quá trình làm việc của thiết

bị lọc bụi bằng điện đối với các nhóm bụi có điện trở thấp và điện trở cao người taphải áp dụng biện pháp gia công bụi

I.3.2.3 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc bụi điện

Dựa theo hình dạng của các điện cực lắng, các máy lọc điện chia làm hailoại: loại ống và loại tấm

Trong máy lọc điện loại ống người ta dùng những ống kim loại trong hay lụcgiác để làm điện cực lắng, còn điện cực quầng là những dây kim loại căng theo trụccủa ống Các ống có đường kính 150 -300 mm và chiều dài 3000 – 4000 mm Để

làm sạch các chất khí trung tính, ta dẫn khí vào những máy lọc có ống bằng thép,còn các chất khí có tính axit thì dẫn vào ống bằng chì

Sơ đồ nguyên lý của máy lọc điện ống như trên hình I.9 Khí cần làm sạch đivào phần dưới của phòng lọc theo ống dẫn khí 1 qua điện trường trong các điện cực lắng hình ống 2 rồi đi ra ngoài qua

ống dẫn khí 3 Người ta đặt theo trục

ống của điện cực quầng 4 làm bằng

dây kim loại có đường kính 1.5 -2

mm, và treo lên một cái khung chung

5, còn khung đặt trên các vật cách

điện 6, để tránh bẩn, các vật cách

điện được đặt trong hộp bên 7 Bụi

lắng ở thành trong của ống được rũ

xuống nhờ cơ cấu đập 8 và rơi vào

đáy hình chóp 9

Để lắng bụi tốt nhất thì cho

khí đi qua ống từ trên xuống dưới,

trong thực tế người ta thường cho khí

đi vào từ dưới, vì trong trường hợp

này khí đi đến chỗ đặt vật cách điện

So với máy lọc điện loại tấm thì máy lọc điện loại ống tạo được điện trường

có hiệu quả hơn và phân phối khí được tốt hơn, do đó cho phép làm sạch tốt hơnhoặc tăng tốc độ khi đi qua nghĩa là tăng năng suất thiết bị Nhược điểm của máy

lọc điện loại ống là: lắp ghép phức tạp, rũ các điện cực quầng khó khăn và chúng cóthể bị đu đưa Năng lượng tiêu hao trên một đơn vị chiều dài của dây dẫn trong máylọc điện loại ống lớn hơn so với loại tấm.

Ưu điểm của máy lọc điện loại tấm là lắp ghép đơn giản, dễ dàng rũ các điện cực và có khả năng tăng năng suất của phòng lắng mà không cần tăng kích thướccủa nó

Theo nhiệm vụ của máy lọc điện có thể chia ra thành hai nhóm lớn:

Máy lọc điện khô

Máy lọc điện ướt

Các máy lọc điện khô để thu hồi các bụi không dẫn điện hoặc dẫn điện và đểlàm sạch các khí nóng Các máy lọc điện ướt để lắng các mù axit và để lắng các loạinhựa

CHƯƠNG II: TÍNH CÔNG NGHỆ

II 1 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU:

- Năng suất của thiết bị Vs = 30.000 m3/h

- Nhiệt độ khí bụi vào TB: < 450C

- Mức độ làm sạch: 95%

- Hàm lượng làm sạch: 95%

- Hàm lượng cửa bụi vào thiết bị: S4 = 0,06 g/m3

- Hàm lượng cửa bụi ra thiết bị: S4 = 0,005 g/m3

- Áp suất khí than bụi vào thiết bị: Pb = 300  400 mmH20

- Kích thước dải hạt bụi không khí: từ 0,5 - 10 µm

II.2 TÍNH TOÁN:

II.2.1 Thể tích làm việc của thiết bị.

a Thể tích làm việc của thiết bị được xác định theo công thức 1.38 [4-28]:

VTB = Vs.l

+ Vs: Năng suất làm việc của thiết bị Vs = 30 000 m3/h

+ l: Thời gian lưu của hạt bụi trong thiết bị

- Theo yêu cầu kỹ thuật và trên thực tế ta chọn một số thông số sau:

+ Đường kính ống tròn của điện cực lắng: D = 300 mm

+ Đường kính các điện cực quầng: d = 3mm (làm bằng thép bọc chì)

Để tránh sự xuất hiện tia lửa điện giữa 2 điện cực thì phải đảm bảo tỷ lệ giữa

 Vậy chọn đường kính như trên là thoả mãn

+ Dòng điện làm việc của bộ lọc: I  200mA

+ Điện áp làm việc của bộ lọc: U = 50  70kv

 Hiệu số điện thế giữa các điện cực:

V = E.R* (KV) (Công thức 1.35 [4-27])E: gradien điện thế (KV/cm)

Chọn E, tại nhiệt độ bình thường E = 4,4 KV/cm (khi ở nhiệt độ thường

V  6,5.1012 đơn vị điện từ (1 đơn vị điện trường bằng 10-8V)

- Thời gian lưu lại của hạt bụi trong thị được tính theo công thức 1.36 [4-27]

l =

A

r R

2,16 .lg

v e

d bui A

R d

- v: Hiệu số điện thế v = 6,5.1012 đv điện tử

- e: điện tích điện từ e = 1,6.10-19 đv điện tử

- db: điều kiện nhỏ nhất của bụi d = 5mm = 0,0005 cm

- : độ nhớt của khí lấy:  = 2,32.10-5N.s/m2 [4-35]

- +: Quãng đường tự đo trung bình của nguyên tử khí

40 273 10

12 , 1 3 2

 

 

2 2 1

Thời gian lưu lại của khí trong thiết bị lọc điện thường lấy khoảng (2  4)s (Theo

[4-28]) Đối với các khí ăn mòn hoá học điện cực làm bằng chì (chống ăn mòn) lúc

đó thời gian lưu khoảng: 6s

Đối với các khí trong nhà máy phân đạm Hà Bắc thì các khí thường (02 + CO2

+ N2 + H2 + S02…)

 Vậy ta chọn thời gian lưu: l = 3,5(s)

Thể tích làm việc của thiết bị:

 3 1

- Ta lấy chiều dài mỗi ống L = 4000(mm)

Thể tích mỗi ống xác định theo công thức III.102 [5-549]:

Ta thấy tốc độ như vậy là đạt yêu cầu cho cả 4 mùa trong năm và thoả mãnyêu cầu kỹ thuật và đảm bảo an toàn cho thiết bị.

II.2.4 Điện áp tới hạn cho và cường độ dòng điện.

a Cường độ điện trường

Cường độ tới hạn của điện trường mà tại đó bắt đầu xuất hiện sự phóng điện từcực ion hoá có thể xác định theo công thức gần đúng của pik Một cách chặt chẽdùng cho không khí và dây điện cực tiết diện tròn

E0 = 3,04 (+0,0311) 10 6 (v/m)

r



(Công thức 9.31[1-197])Trong đó:

- r = 1,5(mm) = 0,0015m

- : tỷ số giữa khối lượng đơn vị của khí trong điều kiện làm việc và trongđiều kiện tiêu chuẩn (t = 200C, P = 1,013.105 N/m2) Công thức 9.32 [1-197]

 = ()+ Pkq: áp suất khí quyển Pkq = 1,013.105 N/m2

+ PK: áp suất (dư) tương đối của khí trong thiết bị lọc PK = 300Pa = 300 N/

m2

40 273

20 273 ( 10 013 , 1

) 300 10

013 , 1 (

Z = 9 2

29.10 ln

k R R r

Ta lấy diện tích của khoảng chống S’ = 7m2

 Diện tích cắt ngang của thiết bị

 Vậy ta lấy đường kính của thiết bi là: Dt = 5,5m

- Chiều cao của thiết bị

+ Có sự cong vênh của khung điện cực quầng sáng

+ Các sức cách điện bị phủ lớp hơi ẩm ngưng tụ

+Dây nung nóng trong hộp cách điện bị hỏng, không có điệnvào

+ Điện cực bị đứt

- Biện pháp sửa chữa:

+ Kiểm tra loại bỏ vật lạ trong hộp cách điện

+ Thay thế sứ cách điện, uốn phẳng khung treo các điện cựcquầng sáng

+ Loại bỏ điện cực bị hỏng

b Không thấy xuất hiện dòng điện quầng sáng:

- Nguyên nhân: Các điện cực quầng sáng bọc kín bởi bụi ro rung lắc yếu.Thanh dẫn điện cao áp không dẫn điện

- Biện pháp sửa chữa: Tìm và loại bỏ sự hư hỏng đó, sửa chữa và thay thế dâydẫn cao áp

c Ở điện áp làm việc dòng điện quầng sáng bị hỏng: