Bài giảng Công nghệ xử lý khí thải: Tính toán thủy lực hệ thống đường ống dẫn khí và hơi, dẫn bụi trình bày các nguyên tắc tính toán thủy lực hệ thống đường ống dẫn khí và hơi, dẫn bụi. Mời các bạn cùng tham khảo.
Tính tốn thủy lực hệ thống đường ống dẫn khí và hơi, dẫn bụi Bước 1: Vạch tuyến hệ thống đường ống Ngun tắc: Tuyến ống thu gom phải đi đến được tất cả những điểm phát sinh chất ơ nhiễm cần thu gom Tuyến đường ống thu gom phải thẳng, ngắn nhất, giảm uốn cong, ít nhập dịng tách dịng Thiết kế tuyến ống cần phải xem xét tính tốn tới việc dễ dàng chế tạo và lắp đặt tuyến ống dẫn Bước 2: Dựng sơ đồ khơng gian HT đường ống Căn cứ trên tuyến ống đã lực chọn, tiến hành dựng sơ đồ khơng gian cho tuyến ống Giả thiết: Độ cao vùng làm việc của chụp hút là 1,2m Độ cao đường ống chính là 4m Lưu lượng hút của mỗi chụp là 500 m3/h x O KHU XL y O y x 8; l =12m 7; l =7,2m 6; l =6m 5; l =7,8m 4; l =4,5m 3; l =3m l =5m; 2 1; l =7,8m Chọn tuyến ống bất lợi nhất là tuyến có: Tổn thất áp lực (sức cản) cao nhất. Sơ bộ có thể chọn là tuyến xa nhất, có lưu lượng lớn nhất Nếu 2 tuyến gần giống nhau mà khơng dự đốn được (do chúng gần bằng nhau) thì tính tổn thất cho cả 2 tuyến, tuyến nào có trở lực lớn hơn thì chọn làm tuyến ống bất lợi nhất để tính tốn Chọn tuyến ống bất lợi nhất là tuyến từ 1 – 8 Bước 3: Tính tốn đường kính, vận tốc khí Trong đó: d là đường kính của đoạn ống tính tốn (mm); v là vận tốc kinh tế kỹ thuật trên đoạn ống tính tốn. Khi tính tốn đường ống dẫn khí và hơi v = 15 – 20 m/s; Khi tính tốn đường ống dẫn bụi xi măng, gạch men, cát đá v = 24 – 26 m/s; bụi gỗ, bụi vải v = 22 – 24 m/s Bước 4: Tính tốn tổn thất áp lực của hệ thống Theo cơng thức: Δp = Δpms + Δpcb (Pa hoặc kG/m2) Trong đó: Δpms là tổn thất áp lực do ma sát trên thành ống của đoạn ống tính tốn Δpms = R*l l là chiều dài đoạn ống tính tốn (m) R là tổn thất áp suất ma sát đơn vị Tính tốn Σξ cho từng đoạn ống tính tốn. Ta sẽ tính ra được Σξ1, Σξ2, Σξ3, Σξ4, Σξ5, Σξ6, Σξ7, Σξ8. Bước 5: Lập bảng tính thủy lực hệ thống đường ống dẫn khí Tên L đoạn (m3/h) ống 500 d (mm) v (m/s) Σξ Pđ Δpms 7,8 100 17,7 4,2 0,58 19,16 32,76 1000 140 18 2,85 0,94 19,82 14,25 1500 180 16,4 1,74 4,38 16,45 5,22 2000 4,5 200 17,7 1,76 3,17 19,16 7,92 2500 7,8 225 17,5 1,49 3,76 18,73 11,62 4500 315 16,1 0,836 2,04 15.85 5,016 6000 7,2 355 16,8 0,78 3,4 17,26 5,616 8500 12 400 18,8 0,834 3,38 21,62 10,008 Σ l (m) R Δpcb Δp = Δpms + Δpcb Đối với đường ống dẫn khí hoặc hơi: Tính tốn chọn quạt: Dựa trên hai thơng số Lquạt = k. ΣL (m3/h); Δpquạt = k. (ΣΔpHT + ΔpTB + Δpquạt) (kG/m2 or Pa) Trong đó: k là hệ số dự trữ cơng suất = 1,1 – 1,15 ΔpTB là tổn thất áp lực tại thiết bị xử lý (nếu có) Δpquạt là tổn thất áp lực tại quạt gió = 25 kG/m2 Tính tốn cân bằng nút với các nhánh phụ: Tính tốn cho nhánh phụ tương tự như nhánh chính, nếu: Chênh lệch tại nút có nhỏ hơn 5% hệ thống sẽ cân bằng Chênh lệch > 5% phải đặt van trên nhánh có Δp thấp để chỉnh áp lực Trình tự tính tốn hệ thống vận chuyển bụi bằng khí ép: Trong dịng khí có vận chuyển theo các hạt bụi hoặc vật liệu dạng hạt khác. Các hạt bụi hoặc vật liệu này có kích thước và có tỷ trọng, nên chúng rất dễ bị lắng đọng lại trên đường ống dẫn. Do đó với dịng khí mang theo bụi hay các hạt vật liệu khác cần được tính thêm áp lực vận chuyển bằng khí ép Đối với đường ống dẫn bụi hoặc vật liệu dạng hạt: Các bước thực hiện cũng giống như trước. Sau khi tính xong bảng tính thủy lực với bụi xi măng, gạch men, cát đá v = 24 – 26 m/s; bụi gỗ, bụi vải v = 22 – 24 m/s Ta sẽ có: ΣL = ? m3/h; ΣΔpHT = ? kG/m2 Tính tổn thất áp lực do vận chuyển bằng khí ép. Theo cơng thức Δpμ = ΔpHT . (1 + k.μ) + h. ʋ. g Trong đó: 8.1) μ là hệ số hàm lượng vật liệu (tra bảng 8.1 trang 197) k là hệ số tỉ lệ, phụ thuộc đặc tính vật liệu (tra bảng h là độ cao nâng hạt (m) ʋ là hàm lương theo thể tích, ʋ = ρkk. μ Từ đó: Δpμ = ΔpHT . (1 + k.μ) + h. ʋ. g = ΔpHT . (1 + k.μ) + h. ɤ. μ Từ tính tốn trên xác định ra được : ΣL = ? m3/h; Δpμ = ? kG/m2 Tính tốn chọn quạt: Dựa trên hai thơng số Lquạt = k. ΣL (m3/h); Δpquạt = k. (ΣΔp μ + ΔpTB + Δpquạt) (kG/m2 or Pa) Trong đó: k là hệ số dự trữ cơng suất = 1,1 – 1,15 ΔpTB là tổn thất áp lực tại thiết bị xử lý bụi Δpquạt là tổn thất áp lực tại quạt gió = 25 kG/m2 ... Bước 3:? ?Tính? ?tốn? ?đường? ?kính, vận tốc? ?khí Trong đó: d là? ?đường? ?kính của đoạn? ?ống? ?tính? ?tốn (mm); v là vận tốc kinh tế kỹ thuật trên đoạn? ?ống? ?tính? ?tốn. Khi? ?tính? ?tốn? ?đường? ?ống? ?dẫn? ?khí? ?và? ?hơi v = 15 – 20 m/s; Khi? ?tính? ?tốn? ?đường? ?ống? ?dẫn? ?bụi? ?xi măng, gạch men, cát đá v = 24 – ... đoạn ống? ? tính? ? tốn. Ta sẽ tính? ? ra được Σξ1, Σξ2, Σξ3, Σξ4, Σξ5, Σξ6, Σξ7, Σξ8. Bước 5: Lập bảng? ?tính? ?thủy? ?lực? ?hệ? ?thống? ?đường? ?ống? ?dẫn? ?khí? ? Tên L đoạn (m3/h) ống 500 d (mm) v (m/s) Σξ Pđ... Chênh lệch tại nút có nhỏ hơn 5% ? ?hệ? ?thống? ?sẽ cân bằng Chênh lệch > 5% phải đặt van trên nhánh có Δp thấp để chỉnh áp lực Trình tự? ?tính? ?tốn? ?hệ? ?thống? ?vận chuyển? ?bụi? ?bằng? ?khí? ?ép: Trong dịng? ?khí? ?có vận chuyển theo các hạt? ?bụi? ?hoặc vật liệu dạng