ĐỒ án Môn Xử Lý Khí Bụi Nhà Máy Xi Măng

Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Mục lục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Ơ nhiễm khơng khí bụi 1.1 Định nghĩa bụi 1.2 Phân loại bụi 1.3 Tính chất hóa lí bụi .4 1.3.1 Tính tán xạ 1.3.2 Tính bám dính .4 1.3.3 Tính mài mòn 1.3.4 Tính thấm 1.3.5 Tính hút ẩm tính hịa tan 1.3.6 Tính mang điện 1.3.7 Tính cháy nổ 1.4 Ảnh hưởng ô nhiễm bụi 1.4.1 Ảnh hưởng đến người 1.4.2 Ảnh hưởng đến thực vật Các phương pháp xử lí bụi 2.1 Phương pháp xử lí bụi khơ 2.1.1 Buồng lắng bụi 2.1.2 Cyclon 2.1.3 Hệ thống lọc túi vải .9 2.1.4 Thiết bị lắng quán tính .10 2.2 Phương pháp lọc bụi ướt 11 2.3 Phương pháp lọc bụi tĩnh điện 12 Tổng quan bụi xi măng 14 3.1 Công nghệ sản xuất xi măng .14 3.1.1 Xi măng lò đứng 15 3.1.2 Xi măng lò quay 15 3.2 Các nguồn phát sinh bụi xi măng 19 3.3.Đề xuất quy trình cơng nghệ xử lí bụi 20 SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng 3.3.1 Cơ sở lựa chọn 20 3.3.2 Quy trình cơng nghệ 20 CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH MẶT BẰNG 22 1.Tổng quát 22 Quy hoạch mặt 22 2.1 Nguồn nguyên liệu 22 2.2 Vị trí đặt phân xưởng 22 2.3 Hệ thống giao thông 23 2.4 Mạng lưới điện quốc gia 23 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ 25 Thiết bị lắng quán tính .25 1.1 Nguyên lí làm việc .25 1.2 Vật liệu cản thiết bị .25 Tính tốn thiết bị 26 2.1 Hiệu suất thiết bị 26 2.2 Khối lượng bụi thu 28 2.3 Tính toán thiết bị .30 2.4 Tính quạt vào thiết bị 32 2.6 Tính quạt thiết bị 37 Tính khí thiết bị .40 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG VÀ VẬN HÀNH 43 1.Ứng dụng .43 1.1Tính kinhtế .43 1.2Một số điểm cần ý vận hành thiết bị 44 2.Vận hành 45 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .47 1.Kết luận 47 2.Kiến nghị 47 Tài liệu tham khảo 48 SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Ơ nhiễm khơng khí bụi 1.1 Định nghĩa bụi Bụi tập hợp nhiều hạt có kích thước bé, tồn lâu khơng khí dạnh bụi bay, bụi lắng hệ khí dung nhiều pha gồm hơi, khói, sương mù Bụi bay có kích thước từ 0,002-10 bao gồm tro, muội, khói hạt rắn nghiền nhỏ, chuyển động theo kiểu Brownian rơi xuống đất với vận tốc không đổi theo định luật stoke Về mặt sinh học, bụi thường gây tổn thương nặng cho quan hô hấp, phổi nhiễm bụi thạch anh (siliccose) hít phải khơng khí có chứa bụi bioxit silic lâu ngày Bụi lắng có kích thước lớn 10 , thường rơi nhanh xuống đất theo định luật Newton với tốc độ tăng dần Về mặt sinh học, bụi thường gây tổn hại cho da, mắt, gây nhiễm trung, gây dị ứng 1.2 Phân loại bụi theo nguồn gốc + Bụi tự nhiên (bụi động đất, núi lửa…) + Bụi thực vật (bụi gỗ, bông, bụi phấn hoa…) + Bụi động vật, người (trên lơng, tóc…) + Bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su…) + Bụi kim loại (sắt, đồng, chì…) + Bụi hỗn hợp (do mài, đúc…) Phân loại bụi theo tác hại Theo tác hại bụi phân ra: + Bụi nhiễm độc chung (chì, thủy ngân, benzen) + Bụi gây dị ứng viêm mũi, hen, nỗi ban…(bụi bơng, gai, phân hóa học, số tinh dầu gỗ…) + Bụi gây ung thư (bụi quặng, crom, chất phóng xạ…) + Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng amiang…) SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng 1.3 Tính chất hóa lí bụi 1.3.1 Tính tán xạ Kích thước hạt: thơng số bụi, chọn thiết bị lọc chủ yếu dựa vào thành phần tán xạ bụi Thành phần tán xạ: hàm lượng tính số lượng hay khối lượng hạt thuộc nhóm kích thước khác Nhóm kích thước (nhóm cỡ hạt hay nhóm hạt): phần tương đối hạt có kích thước nằm khoảng trị số xác định coi giới hạn giới hạn Kích thước hạt đặc trưng vận tốc treo (vt, m/s) vận tốc rơi tự hạt khơng khí 1.3.2 Tính bám dính Tính bám dính hạt xác định xu hướng kết dính chúng Độ kết dính hạt tăng làm cho thiết bị lọc bị nghẽn sản phẩm lọc Kích thước hạt nhỏ chúng dễ bám dính vào bề mặt thiết bị Bụi có 60 - 70% hạt có đường kính nhỏ 10 coi bụi kết dính Bảng 1.1 Phân loại theo độ bám dính Đặc trưng kết dính Tên gọi bụi Bụi xỉ khô, bụi thạch anh ( cát khô), bụi sét Khơng kết dính khơ Tro bay chứa nhiều sản phẩm chưa cháy, bụi Kết dính yếu than cốc, bụi magezit (MgCO3) khô, tro phiến thạch, bụi apatit khô, bụi lò cao, bụi đỉnh lò Tro bay chết hết, tro than bùn, bụi than bùn, Kết dính vừa bụi magezit ẩm, bụi kim loại, bụi pirit, oxit chì, kẽm thiếc, bụi xi măng khơ, mồ hóng, sữa khơ, bụi tinh bột, mạt cưa Bụi xi măng từ khơng khí ẩm, bụi thạch cao thạch cao mịn, phân bón, SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khuyên Trang Đồ án xử lý ô nhiễm khơng khí Kết dính mạnh GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng supperphotphat kép, bụi clinke, natri chứa muối, bụi sợi, tất loại bụi có kích thước nhỏ 10 1.3.3 Tính mài mịn Tính mài mịn bụi đặc trưng cho cường độ mài mòn kim loại vận tốc khí nồng độ bụi Nó phụ thuộc vào độ cứng, hình dạng, kích thước mật độ hạt Tính mài mịn bụi tính đến chọn vận tốc khí, chiều dày thiết bị đường ống dẫn khí chọn vật liệu ốp thiết bị 1.3.4 Tính thấm Tính thấm nước có ảnh hưởng định đến hiệu thiết bị lọc bụi kiêu ướt, đặc biệt thiết bị làm việc có tuần hồn Khi hạt khó thấm tiếp xúc với bề mặt chất lỏng, chúng bị bề mặt chất lỏng bao bọc Ngược lại hạt dễ thấm chúng khơng bị nhúng chìm hay bao phủ hạt lỏng, mà bề mặt nước Sau bề mặt chất lỏng bao bọc phần lớn hạt, hạt lại tiếp tục tới gần chất lỏng, kết va đập đàn hồi với hạt nhúng chìm trước đó, chúng bị đẩy trở lại dịng khí, hiệu lọc thấp Các hạt phẵng dễ thấm so với hạt có bề mặt khơng Sở dĩ hạt có bề mặt khơng hầu hết bao bọc vỏ khí hấp thụ cản trở thấm 1.3.5 Tính hút ẩm tính hịa tan Các tính chất bụi xác định trước hết thành phần hóa học chúng kích thước, hình dạng độ nhám bề mặt Nhờ tính hút ẩm tính hịa tan mà bụi lọc thiết bị lọc kiểu ướt 1.3.6 Tính mang điện SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Tính mang điện bụi ảnh hưởng đến trạng thái bụi đường ống hiệu suất bụi (đối với thiết bị lọc điện, thiết bị lọc kiểu ướt…) Ngồi tính mang điện cịn ảnh hưởng đến an tồn cháy nổ tính dính bám bụi 1.3.7 Tính cháy nổ Bụi cháy bề mặt tiếp xúc với oxy khơng khí, có khả tự bốc cháy tạo thành hỗn hợp nổ với khơng khí Cường độ nổ bụi phụ thuộc vào tính chất hóa học, tính chất nhiệt bụi, kích thước hình dạng hạt, nồng độ chúng khơng khí, độ ẩm thành phần khí, kích thước nhiệt độ nguồn cháy 1.4 Ảnh hưởng ô nhiễm bụi 1.4.1 Ảnh hưởng đến người Bụi vào phổi gây kích thích học phát sinh phản ứng hóa phổi gây nên bệnh hơ hấp.Những hạt bụi có kích thước nhỏ 10 giữ lại phổi Tuy nhiên hạt bụi có đường kích nhỏ chuyển khí hệ thống hơ hấp Khi có tác động củacuar hạt bụi tới mô phổi,đa số xảy hư hại sau đây: Viêm phổi: làm tắc nghẽn phế quản,từ làm giảm khả phân phối khí Khí thủng phổi: phá hoại túi phổi từ làm giảm khả trao đổi khí oxy CO2 Ung thư phổi: phá hoại mô phổi, làm tắc nghẽn trao đổi máu tế bào,làm ảnh hưởng khả máu hệ thống tuần hồn Từ kéo theo số vấn đề đáng lưu ý tim, đặc biệt lớp khí nhiễm có nồng độ cao Các bệnh khác bệnh gây Bệnh đường hô hấp: tùy theo nguồn gốc loại bùi mà gây bệnh viêm mũi, họng, khí, phế quản khác Bụi hữu bơng sợi, gai, làm dính vào niêm mạc gây viêm phù thủng, tiết nhiều niêm dịch Bụi vô rắn, cạnh sắc nhọn, ban đầu thường gây viêm mũi, tiết nhiều niêm dịch làm hít thở khó khăn, lâu SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng ngày teo mũi, giảm chức giữ, lọc bụi, làm bệnh phổi nhiễm bụi dễ phát sinh Bệnh gây da: bụi tác động đến tuyến nhờn làm cho khô da, phát sinh bệnh da Bệnh gây tổn thương mắt: kính phịng hộ, bụi bắn vào mắt gây kích thích màng tiếp hợp, viêm mi mắt, sinh mộng mắt, nhài mắt… ngồi bụi cịn làm giảm thị lực, bỏng giác mạc, chí gây mù mắt Bệnh tiêu hóa: bụi đường, bột làm sâu răng, làm hỏng men Bụi kim loại làm tổn thương niêm mạc dày, gây rới loạn tiêu hóa 1.4.2 Ảnh hưởng đến thực vật Nhìn chung, bụi khơng có nguy hại đến thực vật trừ chúng có tính ăn mịn cao chúng lắng đọng nhiều Bụi bám nhiều vỏ hoa quả, củ nguyên nhân làm giảm chất lượng loại sản phẩm này, đồng thời làm tăng chi phí để làm chúng Bụi lắng ảnh hưởng đến khả quang hợp Bụi xi măng lắng đọng làm lấp đầy lỗ khí khổng,bao xung quanh hạt diệp lục thu ánh sang cần cho trình quang hợp Bụi làm tăng khả nhiễm bệnh cối thông qua việc làm giăm sức sống cây, làm cản trở khả thụ phấn Các phương pháp xử lí bụi 2.1 Phương pháp xử lí bụi khơ Phương pháp lọc bụi khơ thường dung để thu hồi loại bụi tận dụng lại tái chế 2.1.1 Buồng lắng bụi Cấu tạo buồng lắng đơn giản – khơng gian hình hộp có tiết diện ngang lớn nhiều lần so với tiết diên đường ống dẫn khí Nguyên lí chung phương pháp dựa vào thay đổi tốc độ đột ngột dịng khí làm cho động dịng khí giảm, làm cho lượng hạt bụi giảm chúng có khối lượng lớn nên tác dụng trọng lực trái đất chìm xuống đáy phịng lắng SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Buồng lắng bụi ứng dụng để lắng bụi thơ có kích thước hạt từ 60-70 trở lên Tuy vậy, hạt có kích thước nhỏ bị giữ lại buồng lắng Một vài ứng dụng thiết bị dùng lị vơi, lị đốt nhà máy chế biến thức ăn gia súc Hình 1.1 a, buồng lắng bụi kiểu đơn giản b, buồng lắng bụi có vách ngăn c, buồng lắng bụi nhiều tầng 2.1.2 Cyclon Thiết bị bao gồm hình trụ với đường ống dẫn khí có lẫn bụi vào thiết bị theo đường tiếp tuyến với hình trụ đường ống trục thiết bị dùng để khí sach Vận tốc dịng khí vào thường nằm khoảng 17-25 m/s tạo dịng khí xốy với lực li tâm lớn làm cho hạt giảm động năng, SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng giảm quán tính va đập vào thành thiết bị lắng xuống phía Phía lạ đáy hình nón phễu thích hợp để thu bụi lấy bụi Dịng khí có chứa bụi trợ giúp quạt, làm cho chúng chuyển động xốy vỏ hình trụ chuyển động dần xuống tới phần hình nón Dịng khí chuyển động vượt q tới phần hình nón, tạo lực li tâm làm cho hạt bụi văng khỏi dịng khí, va chạm vào vách cyclone cuối rơi xuống phễu Cyclon sử dùng dạng đơn cyclon dạng chùm tức bao gồm nhiều cyclone mắc song song với nhằm làm tăng hiệu lọc tập hợp thiết bị vk Một vài ứng dụng quan trọng loại thiết bị nhà máy xi măng, công nghiệp sắt thép, nghiền lúa gạo, thực phẩm, nhà máy nhựa đường, lọc dầu 5a 5b Hình 1.2 Cyclone 2.1.3 Hệ thống lọc túi vải Hệ thống bao gồm túi vải túi sợi đan lại, dịng khí lẫn bụi hút vào ống nhờ lực hút quạt li tâm Những túi đan lại chế tạo cho kín đầu.Hỗn hợp khí bụi vào túi, kết bụi đươc giữ lại túi Bụi bám nhiều vào sợi vải trở lực túi lọc tăng Túi lọc phải làm theo định kỳ, tránh tải cho quạt hút, làm cho dịng khí có lẫn bụi khơng thể vào túi lọc Để làm sạnh túi dùng biện pháp rũ túi để làm SVTH: Dương Cơng Tồn - Hoàng Thị Khuyên Trang Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng bụi khỏi túi dùng sóng âm truyền khơng khí rũ túi phương pháp đổi ngược chiều dịng khí, dùng áp lực ép từ từ Một vài để chọn túi lọc nhiệt độ nung chảy, tính kháng axit kháng kiềm, tính chống mài mịn, chống co suất lọc loại vải Một vài loại sợi thường dùng bao gồm sợi bông, sợi len, nylon, sợi amiang, sợi silicon, sợi thủy tinh Thiết bị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiết bị lọc bụi học để giữ lại hạt bụi nhỏ mà q trình lọc học khơng giữ lại Khi hạt bụi thơ hồn tồn tách lượng bụi túi giảm Một vài ứng dụng túi lọc nhà máy xi măng, lò đốt, lò luyện thép máy nghiền ngũ cốc 4 Hình 1.3 Thiết bị lọc bụi tay áo 2.1.4 Thiết bị lắng quán tính Nguyên lí để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính làm thay đổi chiều hướng chuyển động dòng khí cách liên tục, lặp lặp lại vật cản có hình dáng khác Khi dịng khí đổi hướng chuyển động bụi có sức quán tính giữ hướng chuyển động ban đầu va đập vào vật cản bị giữ lại động rơi xuống đáy thiết bị SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khuyên Trang 10 Đồ án xử lý ô nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng = 0,18 mg/m3 Ccp = 0,2 H= =6m Dựa vào giá trị H, tính lại H1 f= => f = => m = (0,67 + 0,1 Vm = 0,65 = 13,8 < 100 )-1 = 0,54 + 0,34 = Vm = 0,65 = 0,87 => n = 0,532 Vm2 – 2,13 Vm + 3,13 = 1,68 => H1 = H= = = = 5,5 m = 8,3 Dựa vào giá trị H1, tính lại H2 f= => f = => m = (0,67 + 0,1 = 16,5 < 100 + 0,34 )-1 = 0,51 SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang 39 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí Vm= 0,65 GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng = Vm= 0,65 = 0,89 => n = 0,532 Vm2 – 2,13 Vm + 3,13 = 1,65 => H1 = = H= = = 5,3 m = 3,6 (nhận) ậy chiều cao ống khói là: H = 5,5 m 2.6 Tính quạt thiết bị  Trở lực đường ống dẫn khí thiết bị Lưu lượng khí khỏi thiết bị: Qr = 2569,4 m3/h Đường kính ống dẫn ra: d2 = 220 mm = 0,22 m Vận tốc thiết bị: v2 = Hệ số Reynold = = 18,7 m/s Re = ρr = 1,77 kg/m3 40oC = 1,9.10-5 Pa.s Re = = 3,8.105 SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khuyên Trang 40 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Chọn ống dẫn khí ống thép không hàn, độ nhám tuyệt đối = 0,1 mm [1] Hệ số Reynold giới hạn [1] Regh = 0,40.105 = Hệ số Reynold bắt đầu xuất vùng nhám [1] Ren =12,7.105 = =>Regh < Re < Ren =>Khu vực độ Hệ số ma sát Ta có 8.10-5 < = = 4,5.10-4 < 0,0125 0,1 Áp suất động học :pd = = 0,1 = = 0,018 = 31,5 kG/m2 Chọn chiều dài đường ống dẫn khí từ thiết bị lắng quán tính đến ống khói l = 15 m Hệ số sức cản tương đương đoạn ống thẳng  Co 90o (ngoặt tiết diện tròn nhiều đốt, R/D = 2; Hệ số sức cản cục đoạn ống td = � = 0,018 = 90o),ξ = 0,35 [4] = 0,35 = 1,05 SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khuyên = 1,22 Trang 41 Đồ án xử lý ô nhiễm khơng khí => pd = ( + GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng ) pd = (1,05+ 1,22) 31,5 = 71,5 Kg/m2 td = 701,5 N/m2 Tổn thất áp suất quạt tạo 0,15) 9,81 104 = 0,13 9,81 104 = 12753 N/m2 pq = (0,12 Tổng tổn thất áp suất: Pt = pd + pq = 701,5 + 12753 = 13454,5 N/m2  Trở lực thiết bị ps = (0,26 H + 27,4) g Với H chiều cao thiết bị, g gia tốc trọng trường = 9,81 ps = (0,26 +27,4) g = 276,5 N/m2  Trở lực ống khói Đường kính ống khói: dok = 0,4 m Vận tốc khí ống khói: vok = 18,7 m/s Xem nhiệt độ ống khói là: 60 Hệ số Reynold   Re = r60oC = 1,77 kg/m3 60oC = 1,9.10-5 Pa.s Re = = 6,6.105 Chọn ống dẫn khí ống thép không hàn => độ nhám tuyệt đối [1] SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang 42 = 0,1 mm Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Hệ số Reynold giới hạn [1] Regh = 0,4.105 = Hệ số Reynold bắt đầu xuất vùng nhám [1] Ren =12,7.105 = =>Regh < Re < Ren => Khu vực độ Hệ số ma sát Ta có 8.10-5 < = = 4,5.10-4 < 0,0125 0,1 = 0,1 Áp suất động học: pok = = 0,017 = 31,5 kG/m2 = Chiều cao ống khói H = 5,5 m Hệ số sức cản tương đương đoạn ống thẳng => Hệ số sức cản cục đoạn ống => pd = ( + td = λ = 0,017 = 0,4 =1 ) pok = (1+ 0,4) 31,5 = 32,9 Kg/m2 =322,7 N/m2 td Tổng tổn thất tồn đường ống dẫn khí   = + d + ok = 276,5 + 13454,5 + 322,7 =14053,7 N/m2 Công suất quạt hút khí vào thiết bị [5] SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang 43 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí  GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Nq= Trong Q: lưu lượng khí (m3/s) : hệ số an toàn, (1,12 1,15), chọn = 1,13 : tổng tổn thất áp suất : (0,92 ,chọn = 0,95 : (0,9 0,98),chọn = 0,95 (0,92 1),chọn = 0,95 => Nq = = = 13,2 kW Chọn quạt: “V-Xêp” 7-40 N06, kiểu “R”6-3a, cơng suất 15 kW [3] Số vịng quay: 1790 vịng/phút Tính khí thiết bị (Chiều dày thân thiết bị) Thiết bị lọc bụi xi măng tĩnh điện làm việc mơi trường ăn mịn, nhiệt độ t = 100 0C Áp suất làm việc thiết bị : P = at = 9,81.10  chọn thép cacbon CT3 Tính chất thép: [2] Chiều dày thép, mm Giới hạn bền, N/ m Kéo Cắt Độ giản dài tương đối, % Độ nhớt dập, J/ m Khối lượng riêng, kg/ m Hệ số dẫn nhiệt, W/m.độ 4-20 380.106 240.106 25 0,8.106 7,85.103 50 SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khuyên Trang 44 Đồ án xử lý ô nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Thân hình trụ làm vật liệu dẻo (thép) làm việc áp xuất < 10.10 chế tạo cách vật liệu với kích thước định sau hàn ghép mối lại Gia công thiết bị hàn hồ quang điện cách hàn giáp mối hai bên  Ứng suất cho phép thép CT3 theo giới hạn bền: Ứng suất kéo [] = η Ứng suất cắt [] = η η: hệ số điều chỉnh Thiết bị thuộc loại nhóm   = [2] n = 2,6 n = 1,5 [2] [] = = 146,2.10 [] = = 160.10 Chọn giá trị bé kết vừa tính để tính tiếp 146,2.10 = 0,95 = 141,6 > 50 9,81.10 : hệ số bền mối hàn  = 0,95 [2] Chiều dày thiết bị: S D t Plv C 2. σ .  Plv [2]  σ Khi P ×  50 bỏ qua p mẫu lv S= +C D: đường kính m Chọn Dt = m [2] C: bổ sung ăn mòn, bào mòn dung sai chiều dày, m C = C1 + C + C  Trong SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khuyên Trang 45 Đồ án xử lý ô nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng C1: bổ sung ăn mòn C1 = mm C2: bổ sung hao mòn C2 = mm C3: bổ sung dung sai chiều dài C3 = 0,8 mm [2]  C = 1+ + 0,8 = 1,8 mm 4.103.9,81.10 S= +1,8= 3,21 (mm) 2.146,2.106.0,95 Chọn S = 4mm Áp suất thử thủy lực: P =1,5 P [2] p = 1,5.9,81.10 = 14,72.104 (N/m2) =   D t  S  C.Pth  Dt   S  C  .Pth 2. S  C . 2.(S  C) σ  c (N/m2) [2] 1,2     1,8.10 .14,72.10 3  2.  1,8.10  3.0,95  = 120,9.106 (N/m2) 120,9.10 = 133,3.10 (N/m2) ( thỏa điều kiện) Chọn chiều dày thân thiết bị mm Thông số thiết bị Thông số Đơn vị Giá trị Số chắn Chiều cao thiết bị Chiều cao ống vào Chiều cao ống Đường kính thiết bị Đường kính ống vào Đường kính ống Cơng suất quạt vào Cơng suất quạt Tải lượng khí Tải lượng bụi Chiều cao ống khói Tấm m m m m m m kW kW Kg/s Kg/s m 20 0,2 0,2 0,5 0,2 0,22 13,27 13,2 1,26 0,0005 5,5 SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang 46 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Chương 4: Ứng dụng vận hành Ứng dụng 1.1 Tính kinh tế Tồn thân chi tiết thiết bị làm thép Diện tích thân hình trụ (khơng kể hai đáy) S1 = = 4,71 m2 =2 Diện tích thân ống vào S2 = 0,1 0,2 = 0,1256 m2 =2 3,14 =2 3,14 0,1 Diện tích thân ống S3 = 0,2 = 0,1382 m2 Diện tích hình tròn phần ống vào S4 = = 3,14 = 0,0314 m2 Diện tích hình trịn phần ống S5 = 2 = 3,14 = 0,0380 m2 Diện tích hình trịn hai đáy S6 = R2 = 3,14 = 0,2 m2 Tổng diện tích phần thân thiết bị SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang 47 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng S = S1+ S2+ S3+2S6 - (S5+ S6) = 5,0344 m2 Chiều rộng chắn 0,3 m Mỗi chắn có chiều dài khác phân bố theo thứ tự thiết bị, chọn chiều dài trung bình 0,4 m Diện tích chắn là: 0,3 =0,12 m2 Tổng diện tích 20 chắn: 20 0,12 = 2,4 m2 Tổng diện tích bề mặt thép dùng để chế tạo thiết bị S* = 5,0344 +2,4 = 7,4344 m2  Khối lượng thép dùng để chế tạo thiết bị 7,4344 0,004 7850 = 233,44 kg Giá thành kg thép là: 13900 VND Chi phí thân thiết bị là: 233,44 13900 = 3.244.816 VND  Lượng thép dùng làm giàn đỡ Chọn thép góc cạnh 50 50 mm Trọng lượng 2,32 kg/1 m dài Chiều dài m/1 cột cột = m Khối lượng thép góc 8m 2,32 kg/m = 18,56 kg Chi phí làm giàn đỡ 18,56 13900 = 258.000 VND Bảng Tên hạng mục chi phí Đơn vị Thép CT3 cho thân thiết kg Số lượng Đơn giá(VND) Thành tiền( VND) 233,44 3.244.816 13900 SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang 48 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí bị Thép góc cạnh Quạt hút + quạt đẩy Hệ thống ống dẫn khí Các chi phí khác Tổng chi phí kg kg GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng 18,56 13900 1.000.000 3.000.000 258.000 2.000.000 3.000.000 1.497.184 10.000.000 1.2 Một số điểm cần ý trước vận hành thiết bị  Thép CT3 Thép CT3 có ứng suất chảy 2100kg/cm2 Nên trình sử dụng cần lưu ý thông số làm việc hệ thống bao gồm nhiệt độ, áp suất tác nhân an toàn cho hệ thống từ bên ngoài, chủ yếu tránh hệ thống bị phá rò rỉ làm ảnh hưởng đến xuất hệ thống xử lí làm ảnh hưởng đến môi trường làm việc người  Máy quạt hút quạt đẩy Chọn loại quạt có cơng suất dự trù trường hợp hệ thống làm việc tải so với mức bình thường, phải đảm bảo quạt bảo trì tốt vận hành ổn định có phương án thay sửa chữa kịp thời có bất trắc Bên cạnh đặc tính dịng khí thải khơng làm ảnh hưởng đến quạt suốt q trình máy hoạt động, đặc biệt nhiệt độ bụi làm ảnh hưởng đến tốc độ quay cánh quạt Ngoài phải bảo đảm nguồn điện cấp vào cho quạt phải ổn định Hệ thống cần kiểm tra tổng thường xuyên Kiểm soát hiệu suất lọc bụi hệ thống phải xác định thừơng xuyên cách quan trắc khí thải theo điều kiện môi trường xung quanh  Hệ thống chắn bụi Được thiết kế cho trường hợp hệ thống hoạt động điều kiện tải hoạt động bình thường Nhưng cần kiểm soát điều tiết chặc chẽ lưu lượng vào hệ thống tránh tình trạng thiết bị bị hư hỏng làm ảnh hưởng đến việc xử lí bụi Vận hành  Kiểm tra thiết bị trước vận hành o Kiểm tra toàn hệ thống trước vận hành SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang 49 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng o Kiểm tra mức độ đóng bụi bụi chắn bụi o Vệ sinh xung quanh khu vực thao tác quanh hệ thống xử lí o Kiểm tra nguồn điện cấp vào hệ thống o Kiểm tra tình trạng van, thiết bị phụ dụng cụ hỗ trợ o Bật công tắc điện quạt hút cho hệ thống hoạt động o Tiếp nhận bụi sản phẫm thu sang khâu hồi lưu thải bỏ  Trong vận hành o Cơng suất xử lí (lưu lượng vào) phải đảm bảo chế độ ổn định o Thường xuyên theo dõi thiết bị vận hành,để gặp cố co thể kịp thời sửa chữa  Ngừng hệ thống o Để ngừng hệ thống, tiến hành tắt công tắc quạt vào thiết bị  Một số cố gặp phải vận hành thiết bị o Hệ thống thân thiết bị bị hở.Trong trường hợp nguyên nhân xuất nguồn từ lúc bắt đầu lắp đặt hệ thống Tuy nhiên khả khả xảy o Quạt hút làm việc không ổn định ngưng làm việc, khí bụi khơng hút vào hệ thống phân tán mơi trường o Đường ống dẫn khí bị rị rỉ o Các chắn thiết bị bị rơi xuống lúc thi công gắn lên thân thiết bị không  Cách khắc phục gặp cố o Ngừng hệ thống làm việc, tiến hành sửa chữa, khắc phục cố lập tức, nhanh chóng đưa thiết bị trở lại hoạt động bình thường SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang 50 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Chương 5: Kết luận – kiến nghị Kết luận Thiết bị lắng bụi lực quán tính thiết bị lắng bụi với hiệu suất cao (80-90%) Thiết bị có khả làm việc nhiệt độ cao (450-600) áp suất cao, trở lực thiết bị thấp (100-500N/m2) Với chi phí rẻ nhiều so với thiết bị có chức năng, khả ứng dụng phương án cao Tuy nhiên, thiết bị xử lí hạt bụi thơ (kích thước > 20 µm), áp dụng hệ thống xử lí bụi với nồng độ đầu vào nhỏ kích thước hạt bụi lớn Để xử lí triệt để bụi thải, sau thiết bị lắng quán tính cần lắp đặt thiết bị lọc tinh khác như: lọc bụi tay áo, lọc bụi tĩnh điện … Thiết bị lắng bụi quán tính thiết bị rẻ tiền, dễ lắp đặt, vận hành sử dụng Với ưu điểm vượt trội việc sử dụng thiết bị giải pháp thiết thực để xử lí bụi thải nhà máy sản xuất xi măng – ngành công nghiệp đánh giá phát thải bụi vào loại bậc Kiến nghị Trong trình vận hành, yêu cầu người vận hành phải thực quy trình, thường xun vệ sinh thiết bị, máy móc để hệ thống làm việc có hiệu cao tăng tuổi thọ thiết bị SVTH: Dương Cơng Tồn - Hoàng Thị Khuyên Trang 51 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Nhà máy cần có cán chuyên trách đào tạo vận hành hệ thống theo quy trình định Khi có cố cần liên hệ với quan chuyên môn để giải Mặt khác, nhà máy cần có liên hệ thường xuyên với quan chức để hướng dẫn cụ thể sách bảo vệ mơi trường vấn đề liên quan đến môi trường Giáo dục ý thức vệ sinh môi trường vệ sinh công nghiệp cho cán bộ, nhân viên nhà máy Chú ý công tác an tồn lao động, phịng ngừa cháy nổ, … vận hành thiết bị Thiết bị lắng quán tính thiết bị xử lí bụi thơ nên để hiệu xử lí cao ta cần kết hợp với thiết bị khác nhằm giảm tối đa chất thải vào môi trường, ví dụ lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi tay áo,… sau kết hợp với hệ thống xử lí CO2, SO2, NH3, nhằm đảm bảo nồng độ khí bụi phát thải vào khí đặt tiêu chuẩn môi trường Tài liệu tham khảo [1] Nhiều tác giả, Sổ tay trình thiết bị, tập 1, NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội [2] Nhiều tác giả, Sổ tay trình thiết bị, tập 2, NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội [3] Hoàng Thị Hiền, Thiết kế thơng gió cơng nghiệp, NXB Xây dựng [4] Trần Ngọc Chấn, Kĩ thuật thơng gió, NXB Xây dựng [5] Nguyễn Tấn Dũng –giảng viên ĐH SPKT Tp HCM, giảng Các trình thiết bị, tập SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun Trang 52 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khun GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Trang 53 ... hồi Lọc bụi quán tính Quạt đẩy Khí Ống khói Hình 1.9 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý bụi nhà máy sản xuất xi măng SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khuyên Trang 21 Đồ án xử lý ô nhiễm không khí GVHD:... Trang 17 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng Hình 1.7: Sơ đồ quy trình sản xuất xi măng SVTH: Dương Cơng Tồn - Hồng Thị Khuyên Trang 18 Đồ án xử lý ô nhiễm khơng khí GVHD:... 14 Đồ án xử lý nhiễm khơng khí GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Dũng khối thành clinker Theo nguyên lý hoạt động lị nung, ta chia cơng nghệ xi măng lam hai nhóm + Xi măng lị đứng + Xi măng lò quay 1.1.1 Xi