Nghiên cứu phương pháp xử lý, lọc bụi trong công nghiệp. Đi sâu vào hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho hệ thống nghiền than

Khi tăng tốc độ khí tới một giá trị tới hạn ( phụ thuộc vào các tính chất của bụi, hình dạng điện cực góp và các điều kiện khác ) các hạt bụi đã lắng trên điện cực có thể bị văng ra và[r]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

ISO 9001 : 2015

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP

Sinh viên : Vũ Bá Trung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ, LỌC BỤI TRONG CÔNG NGHIỆP ĐI SÂU VÀO HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN CHO HỆ THỐNG

NGHIỀN THAN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

Sinh viên: Vũ Bá Trung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Sinh viên: Vũ Bá Trung Mã SV: 1512102017 Lớp: DC1901 Ngành: Điện tự động công nghiệp

NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI

1 Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ)

……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ………

2 Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn

……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… Địa điểm thực tập tốt nghiệp

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất:

Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: …

Người hướng dẫn thứ hai:

Họ tên: Học hàm, học vị: Cơ quan công tác: Nội dung hướng dẫn: …

Đề tài tốt nghiệp giao ngày ….tháng ….năm 2019

Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày … tháng … năm 2019

Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Sinh viên Người hướng dẫn

Hải Phòng, ngày tháng năm 2019

Hiệu trưởng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BỤI

1.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI BỤI

1.1.1 Định nghĩa bụi

1.1.2.Phân loại bụi

1.2 NGUỒN GỐC PHÁT SINH BỤI

1.2.1 Nguồn gốc tự nhiên

1.2.2 Nguồn ô nhiễm nhân tạo

1.3 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM BỤI CỦA VIỆT NAM

1.4 ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM BỤI

1.4.1 Đối với trình sản xuất

1.4.2 Đối với sức khỏe người

1.5 TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA BỤI

1.5.1 Tính phân tán

1.5.2 Tính bám dính 11

1.5.3 Tính mài mịn 12

1.5.4 Tính thấm 12

1.5.5 Tính nhiễm điện hạt bụi 12

1.5.6 Tính cháy nổ 13

1.5.7 Tính lắng bụi nhiệt 13

CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI 14

2.1 XỬ LÝ BỤI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÔ 14

2.1.1 Xử lý lý bụi buồng lắng 14

2.1.2 Xử lý bụi túi vải 16

2.1.3 Xử lý bụi thiết bị lắng quán tính 19

2.1.4 Xử lý bụi phương pháp ly tâm 21

2.1.5 Xử lý bụi phương pháp lọc bụi tĩnh điện 25

2.2 XỬ LÝ BỤI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT 28

2.2.1 Xử lí bụi phương pháp sử dụng buồng phun 28

2.2.2 Xử lí bụi phương pháp sử dụng Cyclone màng nước 30

2.3 SO SÁNH CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI 34

CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN 36

3.1 Cơ sở lý thuyết Error! Bookmark not defined. 3.1.1 Khái niệm chung Error! Bookmark not defined. 3.1.2 Định luật Cu lông 36

3.2 Các vấn đề liên quan hệ thống lọc bụi điện .37

3.2.1 Điện trường cường độ điện trường Error! Bookmark not defined. 3.2.2.Thế điện trường hiệu điện điện trường 37

3.2.3 Dịng điện chất khí - ion hóa¸ .37

3.2.4 Quầng sáng thiết bị lọc bụi điện .38

3.2.5 Sự tích điện hạt bụi thiết bị lọc bụi điện Error! Bookmark not defined. 3.2.6 Sự chuyển động hạt bụi tích điện điện trường .39

3.3 Các nhận tố ảnh hưởng đến thiết bị lọc bụi điện .41

3.3.1 Ảnh hưởng tính chất khí cần làm Error! Bookmark not defined. 3.3.2 Ảnh hưởng vụi lớp bụi điện cực góp .41

3.3.3 Ảnh hưởng bụi ban đầu khí .43

3.3.4 Ảnh hưởng làm bẩn điện cực phóng góp .44

3.3.5 Ảnh hưởng tham số điện .44

3.3.6 Ảnh hưởng tốc độ phân bố khí 45

3.4 Đặc điểm cơng nghệ hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho nghiền than công ty XMBS 46

3.4.1 Tổng quan dây chuyền sản xuất công ti XMBS 46

3.4.2 Cấu tạo chức hệ thống lọc bụi điện .46

3.4.2.1 Vị trí hệ thống lọc bụi tĩnh điện dây truyền sản xuất 46

3.4.2.2 Các số liệu kĩ thuật .47

3.4.2.3 Cấu tạo thiết bị 48

3.4.2.4 Vỏ bên thiết bị .49

3.4.2.5.Các kiểm tra .50

3.4.2.6 Hệ thống góp .50

3.4.2.8 Hệ thống phân phối khí .51

3.4.2.9 Cơ cấu gõ điện cực góp .52

3.4.2.10 Cơ cấu gõ điện cực phóng điện .53

3.4.2.11 Thiết bị tạo điện áp cao .53

3.4.2.12 Phân phối điện áp cao .54

3.4.3.14 Sự đốt nóng sứ cách điện .55

3.4.2.15 Thiết bị nối đất 56

3.4.2.16 Khóa nối đất .56

3.4.2.17 Các nắp phòng nổ .56

3.4.2.18 Hệ thống tải bụi .57

3.4.2.19 Hệ thống cài đặt khí .57

3.5 ĐẶC ĐIỂM CƠNG NGHỆ 57

3.5.1 Tính chất vật lý khí than 58

3.5.2.Nguyên lý hoạt động 58

3.5.3.Yêu cầu nguồn 59

3.5.4.Yêu cầu điều khiển 60

3.6 Tinh toán lựa chọn thiết bị cho hệ thống lọc bụi điện 63

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

Phát triển kinh tế đôi với bảo vệ môi trường chủ đề nóng bỏng quan tâm ủng hộ nhiều nước giới

Một vấn đề đặt cho nước phát triển có Việt Nam cải thiện mơi trường ô nhiễm chất ô nhiễm phát sinh từ cơng nghiệp hoạt động sản xuất Điển ngành cơng nghiệp cao su, hóa chất, cơng nghiệp thực phẩm, y dược, luyện kim xi mạ, vật liệu xây dựng, đặc biệt ngành vật liệu xây dựng phát triển mạnh mẽ

Trong năm gần đây, tình hình kinh tế có bước phát triển mạnh mẽ, tăng dân số làm ảnh hưởng trầm trọng đến môi trường sinh thái tự nhiên mặt như: khí thải, tiếng ồn, rác thải… vấn đề cần quan tâm nhiều khí thải cơng nghiệp

Hiện nay, ngày lượng khí thải khổng lồ thải từ hoạt động giao thông vận tải công nghiệp hầu hết nhà máy xí nghiệp chưa xử lý xử lý chưa đạt yêu cầu Đặc biệt vấn đề nhiễm bụi mơi trường khơng khí làm ảnh hưởng lớn đến sức khỏe ngời môi trường xung quanh

CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BỤI

1.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI BỤI

1.1.1 Định nghĩa bụi

Bụi tập hợp nhiều hạt có kích thước bé, tồn lâu khơng khí dạng 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 trùng, gây dị ứng

1.1.2.Phân loại bụi

a Phân loại bụi theo nguồn gốc

Bụi có nguồn gốc hữu vơ cơ:

Bụi hữu bụi thực vật (gỗ, bông), bụi động vật (len, lơng, tóc), bụi nhân tạo (nhựa hóa học, cao su)

Bụi vơ bụi khống chất (thạch anh, xi măng), bụi kim loại (sắt, đồng, chì)

b 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, ban…(bụi bông, gai, phân hóa học, số tinh dầu gỗ…)

-Bụi xơ hóa phổi (thạch anh, quặng xi măng…) c Phân loại bụi theo kích thước

Phân loại bụi theo kích thước dựa theo bảng 1.1

Bảng 1.1 Bảng phân loại bụi theo kích thước

Khoảng kích thước Khoảng kích Tên chung

Thang đo φ thước

(mm) (lớp Wentworth)

(inch)

< −8 > 256 mm > 10,1 in Đá tảng

−6 đến −8 64–256 mm 2,5–10,1 in Đá cuội

−5 đến −6 32–64 mm 1,26–2,5 in Sỏi thô

−4 đến −5 16–32 mm 0,63–1,26 in Sỏi thô

−3 đến −4 8–16 mm 0,31–0,63 in Sỏi trung bình

−2 đến −3 4–8 mm 0,157–0,31 in Sỏi mịn

−1 đến −2 2–4 mm 0,079–0,157 in Sỏi mịn

0 đến −1 1–2 mm 0,039–0,079 in Hạt thô

1 đến ½–1 mm 0,020–0,039 in Hạt thô

2 n ẳẵ mm 0,0100,020 in Ht trung bình

3 đến 125–250 µm 0,0049–0,010 in Hạt mịn

4 đến 62,5–125 µm 0,0025–0,0049 in Hạt mịn

8 đến 3,90625–62,5 µm 0,00015–0,0025 in Bùn (bột)

> < 3,90625 µm < 0,00015 in Hạt sét

>10 < µm < 0,000039 in Hệ keo

Ghi : Thang đophi (φ) Krumbein, sửa đổi từ thang đo Wentworth được W C Krumbein tạo ra, thang đo lơgarit, tính theo cơng thức:  log2 ( kích thước hạt theo mm )

Thang phân chia theo logarit nhiều nhà trầm tích học thổ

nhưỡng học giới công nhận sử dụng rộng rãi họ cho phân bố thành phần hạt tự nhiên tuân theo luật logarit

1.2 NGUỒN GỐC PHÁT SINH BỤI

1.2.1 Nguồn gốc tự nhiên

Các hoạt động tự nhiên làm tăng hàm lượng bụi thời điểm khơng gian gió lốc, bão tố mang theo bụi đất cát mặt đất tung vào bầu khơng khí Núi nửa hoạt động phun vào bầu khí lượng bụi khổng lồ, hay cháy rừng khu vực hanh khô kéo dài tạo lượng bụi lớn

Những tượng không xảy liên tục, tốc độ phát tán lớn phân tán vùng rộng lớn nên hàm lượng bụi giảm nhanh Nhìn chung nhiễm bụi thiên nhiên tạo khối lượng lớn, song thường phân bố khơng gian rộng, khơng liên tục nên gây nguy hại

1.2.2 Nguồn ô nhiễm nhân tạo

Nguồn ô nhiễm nhân tạo đa dạng chủ yếu hoạt động cơng nghiệp, khai khống, giao thơng vận tải, xây dựng, đốt nhiên liệu hố thạch, nông nghiệp hoạt động khác… Đốt nhiên liệu thải bụi than, tro Chế hoá quặng tạo bụi uranium Khai khống, giao thơng vận tải, luyện kim sản xuất xi măng, sản xuất hoá chất, xây dựng… thải bụi khống vơ Các sở sản xuất ắc quy thải bụi chì Bụi phấn hoa, bơng, nấm lại có nguồn gốc thực vật Bụi dạng lơng tóc có nguồn gốc động vật…

1.3 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM BỤI CỦA VIỆT NAM

Trong năm gần kinh tế nước ta phát triển với tốc độ cao Nhiều khu công nghiệp tập trung đã, xây dựng, kéo theo giao thông vận tải phát triển, phương tiện giao thông ngày nhiều… Tất yếu tố tăng trưởng chắn kéo theo ô nhiễm môi trường ngày trầm trọng hơn, đặc biệt ô nhiễm bụi

Nền kinh tế nước ta tăng trưởng nhanh, cơng nghiệp phát triển mạnh địi hỏi phải có nguyên liệu lượng phục vụ cho sản xuất nên đòi hỏi ngành khai thác mỏ phát triển Ngành khai thác mỏ vận chuyển sản phẩm khai thác gây ô nhiễm bụi lại nặng nề Một loại khai thác gây ô nhiễm bụi nghiêm trọng khai thác than Theo số tài liệu công bố, khai thác 1000 than mỏ hầm lò tạo từ 10 - 12 kg bụi, lượng bụi sinh trình vận chuyển than từ mỏ nơi tập kết bến cảng trình sàng tuyển

STT Khu vực Thải lượng bụi (kg/ngày)

A Vùng KTTĐ Bắc Bộ 22.173

1 Hà Nội 5.231

2 Hải Phòng 2.006

3 Quảng Ninh 1.151

4 Hải Dương 3.404

5 Hưng Yên 1.766

B Vùng KTTĐ miền Trung 8.409

1 Đà Nẵng 3.402

C Vùng KTTĐ phía Nam 59.116

1 TP HCM 8.251

2 Đồng Nai 25.606

3 Bình Dương 6.564

[Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC), tháng 5/2009]

Bảng 1.2 Thải lượng chất ô nhiễm khơng khí từ KCN thuộc tỉnh vùng KTTĐ năm 2009

Các ngành công nghiệp như: nhiệt điện, sản xuất xi măng, vật liệu xây dựng, luyện kim … ngành gây nhiễm bụi nghiêm trọng phần lớn nhà máy xí nghiệp chưa trang bị hệ thống xử lí bụi từ nguồn phát

Hình 1.1 Hàm lượng bụi lơ lửng khơng khí xung quanh số KCN miền Bắc miền Trung từ năm 2006 - 2008 [Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi

trường (ENTEC), tháng 5/2009]

Nền kinh tế phát triển, tốc độ đô thị hố nhanh địi hỏi phải xây dựng sở hạ tầng mặt để xây dựng khu công nghiệp, đường giao thông nâng cấp mở rộng làm lượng đất đỏ khổng lồ vận chuyển tiện giao thông dày đặc làm cho tượng ô nhiễm bụi đường giao thông đường giao thông không tránh khỏi vương vãi đường, mật độ phương nước ta vượt nhiều lần mức cho phép

Trước thực trạng cần phải có giải pháp hữu hiệu làm hạn chế ô nhiễm bụi tuyến đường có mức độ ô nhiễm nặng khu đô thị vấn đề cấp bách khơng ảnh hưởng đến mĩ quan giao thơng mà cịn ảnh hưởng tới sức khoẻ cộng đồng

1.4 ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM BỤI

1.4.1 Đối với trình sản xuất

bị sản xuất làm tăng khả ăn mòn, gây hỏng bề mặt thiết bị sản xuất

Bụi sinh đường ống hay hệ thống quạt gió sau thời gian dài làm giảm hiệu suất thiết bị khơng xử lý gây tắc nghẽn, hại thiết bị

Bụi bám thành lớp dày từ 1-5 cm làm giảm khả trao đổi nhiệt thiết bị phát nhiệt q trình hoạt động với mơi trường Làm giảm tuổi thọ thiết bị

1.4.2 Đối với sức khỏe người

Bụi gây tổn thương mắt, da hệ tiêu hoá (một cách ngẫu nhiên), chủ yếu thâm nhập bụi hít thở

Mũi với ống dẫn khí uốn lượn có bề mặt bao phủ chất nhầy với lông mũi xem nhà máy lọc bụi hiệu hạt có kích thước 10mm tỷ lệ đáng kể hạt có kích thước từ 2,5mm

Các hạt có kích thước nhỏ 10mm lại tiếp tục sâu vào ống khí quản Tại hạt bụi lớn bị lắng đọng dính vào thành ống dẫn va đập nhờ chất nhầy lớp lông tế bào biểu bì chúng bị chuyển hố dần lên phía để cuối bị khạc bị nuốt chửng vào đường tiêu hố Các hạt có kích thước nhỏ từ ÷ 2mm tiếp tục sâu vào tận vùng thở phổi bị lắng đọng

Loại bụi vật liệu có tính ăn mịn độc tan nước mà lắng đọng mũi, mồm hay đường hơ hấp gây tổn thương làm thủng rách mô, vách ngăn mũi… Loại bụi vào sâu bên phổi bị hấp thụ vào thể gây nhiễm độc gây dị ứng co thắt đường hô hấp bệnh hen suyễn Đại diện cho nhóm bụi độc hại dễ tan nước muối chì Các nhà nghiên cứu độc tố học xác định rằng: đưa vào thể gam bụi chì lần khơng ngồi nơn mửa hậu chắn tử vong, liều lượng 10 mg hàng ngày gây bệnh cấp tính nghiêm trọng 1mg/ngày gây bệnh mãn tính

Một loại bệnh nguy hại lớn cho sức khoẻ bệnh bụi phổi, loai bụi gây tác hại lâu dài như: bụi silic, bụi xi măng, bụi kim loại, bụi bơng…

1.5 TÍNH CHẤT HĨA LÝ CỦA BỤI

1.5.1 Tính phân tán

Phân tán trạng thái bụi khơng khí, phụ thuộc vào trọng lượng hạt bụi (sức nặng) sức cản khơng khí Bụi bé 10 m sức cản gần sức nặng, chúng rơi theo tốc độ khơng đổi Bụi có kích thước lớn, sức nặng lớn sức cản nên rơi theo vận tốc tăng dần (bụi rơi có gia tốc) Như hạt có kích thước lớn rơi xuống đất cịn hạt bé bay khơng khí, bụi cỡ m chiếm 40-90% Ví dụ bụi thạch anh cỡ 10

Bảng 1.3 Tỷ lệ % bụi theo kích thước [7]

Thao tác Loại bụi 2 m 2-5 m 5-10 >10

m m

Tiện Gỗ 48 20.0 20.0 8.0

Phay Kim loại 37 31.5 9.5 2.0

Mài Đá 62 24.5 10.0 3.5

Bảng 1.4 Tỷ lệ lắng bụi cao lanh đường hô hấp [7]

Kích thước % lắng đọng % đọng ở % đọng trong

( m ) chung đường hô hấp phế bào

0.5 47.8 9.2 34.5

0.9 63.5 16.5 50.5

1.3 68.7 26.5 34.8

1.6 71.7 46.5 25.9

5.0 92.3 82.7 9.8

1.5.2 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 1.5 Phân loại bụi theo độ bám dính [7]

Đặc trưng kết dính bụi Tên gọi

Bụi xỉ khô, bụi thạch anh (cát khơ), bụi Khơng kết dính sét khơ

Tro bay chứa nhiều sản phẩm chưa cháy,

Kết dính yếu bụi than cốc, bụi magezit (MgCO3) khô, tro phiến thạch, bụi apatit khơ, bụi lị cao, bụi đỉnh lị

Tro bay chết hết, tro than bùn, bụi than Kết dính vừa bùn, bụi magezit ẩm, bụi kim loại, bụi

pirit, oxit chì, kẽm thiếc, bụi xi măng khơ, bồ hóng, sữa khơ, bụi tinh bột, mạt cưa

Bụi xi măng thoát từ khơng khí ẩm, bụi thạch cao thạch cao mịn, phân Kết dính mạnh bón, supperphotphat kép, bụi clinke,

1.5.3 Tính mài mịn

Tính mài mòn 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

khi chọn vận tốc khí, chiều dày thiết bị đường ống dẫn khí chọn vật liệu ốp thiết bị

1.5.4 Tính thấm

Tính thấm nước có ảnh hưởng định đến hiệu thiết bị lọc bụi kiểu 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 không 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 phẳng dễ thấm so với hạt có bề mặt không Sở dĩ hạt có bề mặt khơng hầu hết bao bọc vỏ khí hấp thụ cản trở thấm

1.5.5 Tính nhiễm điện hạt bụi

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 bám dính

Đường kính ( m) Tốc độ (cm/s)

100 885

10.0 88.5

1.00 8.85

0.10 0.88

Bảng 1.6 Tốc độ hút bụi điện 3000 Volt [7]

1.5.6 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

1.5.7 Tính lắng bụi nhiệt

CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BỤI

2.1 XỬ LÝ BỤI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÔ

Phương pháp lọc bụi khơ thường dùng để thu hồi loại bụi tận dụng lại tái chế

2.1.1 Xử lý lý bụi buồng lắng a Cấu tạo

Cấu tạo buồng lắng đơn giản - khơng gian hình hộp có tiết diện ngang lớn nhiều lần so với tiết diện đường ống dẫn khí b Nguyên tắc

Trong buồng lắng, hạt bụi tách khỏi dịng khơng khí tác dụng lực trọng trường có hướng rơi xuống đất Đồng thời, hạt bụi chịu lực ma sát phần tử khí

c Nguyên lý hoạt động 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 buồng lắng

Buồng lắng bụi ứng dụng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ

Hình 2.1 a, Buồng lắng bụi kiểu đơn giản b, Buồng lắng bụi có vách ngăn Để tính tốn buồng lắng, vận tốc rơi hạt bụi khơng khí (hay “vận tốc treo”) xác định công thức tính tốn hay tra biểu đồ phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất mơi trường, kích thước hạt bụi trọng lượng riêng hạt bụi

Hạt bụi rơi khơng khí tác dụng lượng thân G chịu sức cản môi trường khơng khí Pm

s

với vận tốc rơi vtr tính cơng thức Stốc :

G = V ×(pv - pk ) × g ( N )

Pms = c × pk

v

  

2

2





( N )

Công thức gia tốc : Vtr =   

   

18

2 g

p

pv k ( m/s )

trên toàn mặt cắt ngang Thơng thường tốc độ dịng khí khơng vợt q 0,3m/s toàn mặt cắt ngang Điều kiện để hạt bụi lắng buồng bụi là:

u

L H

v

tr

u - Tốc độ dịng khí buồng lắng v - Tốc độ treo hạt bụi

H - Chiều cao khoảng lắng buồng L - Chiều dài khoảng lắng buồng

Để giảm bớt kích thước buồng lắng ngời ta chia chiều cao buồng lắng thành nhiều ngăn theo phương ngang để giảm chiều cao tính toán H d Ưu,nhược điểm phạm vi ứng dụng

Ưu điểm

- Loại bỏ loại bụi có kích thước lớn - Vận hành đơn giản

- Không tốn nhiều lượng vận hành Nhược điểm:

- Buồng lắng bụi có hiệu suất thấp, thu hạt bụi lớn nên thường dùng để thu lại phế liệu nhƣ cát, phoi bào, mùn cưa…Với hạt <90 µm hiệu lắng đạt 46 ~ 75%

Phạm vi ứng dụng

Sử dụng để xử lý loại bụi có kích thước lớn ngành công nghiệp luyện kim, chế biến ghỗ, sản xuất vật liệu xây dựng… 2.1.2 Xử lý bụi túi vải

a Cấu tạo

được đan lại chế tạo cho kín đầu Hỗn hợp khí bụi vào túi, kết bụi giữ lại túi

b Nguyên tắc

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 vào túi lọc Để làm sạnh túi dùng biện pháp rũ túi để làm bụi khỏi túi dùng sóng âm truyền khơng khí rũ túi phương pháp đổi ngược chiều dịng khí, dùng áp lực ép từ từ

c Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý lọc bụi túi vải nhƣ sau: cho khơng khí lẫn bụi qua vải lọc, ban đầu hạt bụi lớn khe sợi vải bị giữ lại bề mặt vải theo nguyên lý rây, hạt nhỏ bám dính bề mặt sợi vải lọc va chạm, lực hấp dẫn lực hút tĩnh điện, lớp bụi thu dày lên tạo thành lớp màng trợ lọc, lớp màng giữ hạt bụi có kích thước nhỏ Hiệu lọc đạt tới 99,8% lọc hạt nhỏ nhờ có lớp trợ lọc Sau khoảng thời gian lớp bụi dày làm sức cản màng lọc lớn, ta phải ngừng cho khí thải qua tiến hành loại bỏ lớp bụi bám mặt vải Thao tác gọi hoàn nguyên khả lọc

Vải lọc vải dệt hay vải không dệt, hay hỗn hợp loại Nó thường làm sợi tổng hợp để bị ngấm ẩm bền Chiều dày vải lọc cao hiệu lọc lớn

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 xi măng, sợi silicon, sợi thủy tinh

Bộ rũ bụi

Khơng khí lẫn bụi vào

Khơng khí lẫn bụi

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý thiết bị lọc bụi túi vải tròn làm rung rũ

d Ưu, nhược điểm phạm vi ứng dụng Ưu điểm:

- Xử lý tốt loại bụi có kích thước nhỏ - Chi phí lắp đặt rẻ

- Hoạt động với tần suất lớn - Cấu tạo đơn giản

Nhược điểm:

a Hoạt động điều kiện biến động Yêu cầu hoàn nguyên vật liệu lọc định kỳ Hoạt động điều kiện độ ẩm cao Phạm vi ứng dụng:

Một vài ứng dụng túi lọc nhà máy xi măng, lò đốt, lò luyện thép máy nghiền ngũ cốc

2.1.3 Xử lý bụi thiết bị lắng quán tính a Cấu tạo

Một số dạng thiết bị lọc bụi kiểu quán tính: venture, kiểu chắn uốn cong, kiểu sách, kiểu quán tính kết hợp với buồng lắng bụi, thiết bị lọc tro lò Ambuco…

Hình 2.3 Thiết bị lọc bụi quán tính b Nguyên lý hoạt động

Nguyên lí để chế tạo thiết bị lọc bụi kiểu quán tính làm thay đổi chiều hướng chuyển động dịng khí cách liên tục, lặp lặp lại vật cản có hình dáng khác Khi dịng khí đổi hướng chuyển động bụi có sức qn tính giữ hướng chuyển động ban đầu va đập vào vật cản bị giữ lại động rơi xuống đáy thiết bị

c Ưu, nhược điểm phạm vi ứng dụng Ưu điểm:

Cấu tạo đơn giản

Hoạt động không tốn nhiều lượng Dễ vận hành sửa chữa

Chi phí sản xuất thấp

Nhược điểm:

Xử lý hiệu với bụi có kích thước nhỏ Hiệu suất khơng cao

Phạm vi ứng dụng

a Ứng dụng phổ biến xử lý bụi nhiều ngành công nghiệp

Như luyện kim, sản xuất xi măng, sản xuất thủy tinh… 2.1.4 Xử lý bụi phương pháp ly tâm

a Cấu tạo

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 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, giảm quán tính va đập vào thành thiết bị lắng xuống phía Phía đáy hình nón phễu thích hợp để thu bụi lấy bụi

b Nguyên tắc

Sử dụng lực ly tâm lực phát sinh vật thể tham gia vào chuyển động quay Lực ly tâm có xu hướng đẩy vật thể xa tâm quay Độ lớn lực ly tâm tỉ lệ thuận với trọng lượng vật thể tốc độ quay quanh trục vật thể

P =

2

    

R m R

u m

Trong đó: P - lực ly tâm đặt lên vật thể

c Ngun lý hoạt động

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 dòng khí, va chạm vào vách Cyclone cuối rơi xuống phễu Cyclone sử dùng dạng đơn Cyclone dạng chùm tức bao gồm nhiều Cyclone mắc song song với nhằm làm tăng hiệu lọc tập hợp thiết bị

Giải phương trình tốn chuyển động hạt bụi đơn lẻ Cyclone, ngời ta có cơng thức tính sau:

Đường kính hạt bụi nhỏ thu lại Cyclone là: d = R R In n v m k         

( m )

Thời gian hạt bụi lưu Cyclone là:

t = 2 18 R R In d v m k        Trong đó:

ν hệ số nhớt động học m2/s

d- đường kính hạt bụi m.ν

Ω- tốc độ góc hạt bụi

n- số vịng quay hạt bụi Cyclone

γ k γ m trọng lượng riêng bụi không khí kg/m3 R1- Bán kính ống tâm m

R2- Bán kính phần hình trụ Cyclone m

có đường kính d >20 µm với hiệu suất 92 ÷ 95% Các loại Cyclone thường có đường kính phần hình trụ D = 400; 500; 630 800 mm Các kích thước hình học khác cyclon tỷ lệ với đường kính phần hình trụ D đường đặc tuyến làm việc Cyclone có dạng đường thẳng biểu đồ có thang chia theo hàm logarit biểu thị quan hệ lưu lượng làm việc khoảng trở Cyclone trở lực dịng khí qua Cyclone Cyclone thường lực 140 ÷ 170 kg/m2 với vận tốc tối ưu cho loại

d Ưu, nhược điểm phạm vi ứng dụng Ưu điểm:

c Khơng có phần chuyển động

d Có thể làm việc môi trường nhiệt độ cao

e Có khả thu hồi vật liệu mài mịn mà không cần bảo vệ bề mặt Cyclone

f Thu hồi bụi dạng thô

g Trở lực cố định không lớn h Làm việc điều kiện áp suất cao i Chế tạo hoạt động đơn giản j Chi phí vận hành rẻ

k Năng suất cao Nhược điểm:

Hiệu vận hành bụi có kích thước nhỏ 5µm Khơng thể thu hồi bụi kết dính

Phạm vi ứng dụng:

Trong cơng nghiệp Cyclone chia làm nhóm: Hiệu cao suất cao Nhóm thứ đạt hiệu cao địi hỏi chi phí lớn, nhóm thứ có trở lực nhỏ thu hồi hạt mịn

2.000mm Cyclone chóp nhỏ 3.000 mm Vận tốc khí qua Cyclone đạt từ 2,2 đến 5,0 m/s

2.1.5 Xử lý bụi phương pháp lọc bụi tĩnh điện a.Cấu tạo

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện sử dụng hiệu điện cực cao lắp đặt dọc theo ống hình trụ có hai cửa thu khí bẩn khí ngồi để tách bụi, hơi, sương, khói khỏi dịng khí,các hạt có khả mang điện

Điện cực âm Điện cực dương Quầng sáng

Dịng khí

Ion âm Ion dương

Ion âm

Hạt bụi nhiễm điện âm

Hình 2.5 Cấu tạo lọc bụi tĩnh điện b Nguyên tắc

Sử dụng lực điện trường để tách bụi c Nguyên lý hoạt động

điện tích điện bị hút cực khác dấu (thường cực dương) Khi va vào điện cực, hạt bụi bị trung hoà điện rơi xuống phía đáy xả bụi

Điện trường chiều thiết bị thường có điện áp cao, từ 11 KV đến 80KV tuỳ theo loại thiết bị Trong điện trường, hạt bụi đường kính

0,1mm tích điện tối đa khoảng 1s Vì thời gian dịng khí qua thiết bị từ – giây tùy theo thiết bị

Thiết bị lọc bụi tĩnh điện sử dụng hiệu điện cực cao để tách bụi, hơi, sương, khói khỏi dịng khí Có bước để thực hiên là:

Dịng điện làm hạt bụi bị ion hóa

Chuyển ion bụi từ bề mặt thu bụi lực điện trường Trung hịa điện tích bụi lắng bề mặt thu

Tách bụi lắng khỏi bề mặt thu Các hạt bụi tách áp lực hay nhờ rửa

Loại giai đoạn loại giống sơ đồ nguyên lý Điện trường vừa ion hoá hạt bụi vừa thu hạt bụi nên điện cực âm thường dây kim loại treo

giữa hay ống điện cực dương nối đất

Loại hai giai đoạn loại chia vùng ion hoá hạt bụi, điện cực âm dây treo cực dương vùng thu hạt bụi vùng có hai cực song song xen kẽ

Đây loại thiết bị lọc bụi hiệu suất cao tới 99,8 % nồng độ ban đầu đạt g/cm3 Nó thường sử dụng để lọc tinh khơng khí sau cấp

lọc thô buồng lắng Cyclone Nó cịn có ưu điểm lọc khí thải nhiệt độ cao mà khơng làm nguội khí thải Thiết bị thiết bị tiêu hao điện thấp 0,2 KW / 1000m3/h trở lực thấp (10 – 20 kg/m2

)

Tuy vậy, nồng độ chất gây cháy nổ khí thải CO, bụi than… cần kiểm soát chặt chẽ để tránh bị kích nổ dịng khí bị ion hóa phát sinh tia lửa điện

Ưu, nhược điểm phạm vi ứng dụng Ưu điểm:

-Thiết bị thu hạt nhỏ (1 - 44 ) với hiệu cao, đạt tới 99,99%

- Thời gian xử lý nhanh Nhược điểm:

Axit, chất thải, nhiệt độ cao vật chất có tính ăn mịn làm thể làm hư hại thiết bị

- Chi phí vận hành lớn - Cấu tạo phức tạp

- Vận hành bảo dưỡng gặp nhiều khó khăn

- Thiết bị lắng tĩnh điện ứng dụng trường hợp thu bụi khâu tán than đá thành bột dùng nhà máy nhiệt điện, nhà máy luyện thép, nghiền xi măng, sản xuất giấy

2.2 XỬ LÝ BỤI BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT

2.2.1 Xử lí bụi phương pháp sử dụng buồng phun Cấu tạo

Hệ thống gồm ống trụ đứng, phía đáy có hình chóp, bên chứa ống dẫn nước hệ thống giàn phun tia, hệ thống dẫn dịng Cửa dẫn khí đặt bên dưới, khí phía nước chứa bụi phía

Người ta thường cấu tạo buồng phun với tốc độ khí thải v = ~ 2,5 kg/ms Lượng nước phun trung bình đơn vị khí thải thường là: 1,2 ~ kg/kg Các vòi phun dung dịch hấp thụ thường vịi phun góc có lưu Lượng 250 l/h với đường kính lỗ phun 2,5 ~ 3,5 mm Áp suất dung dịch phun nhỏ 2,5 kg/cm2

Cửa

Tầm chắn hạt Dàn vòi phun Cửa vào

Tấm hướng dòng Cửa nước

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý buồng phun Nguyên tắc

Nguyên tắc phương pháp Người ta cho dịng khơng khí có chứa bụi tiếp xúc trực tiếp với dung môi (thường nước) Quá trình tiếp xúc dang hạt (khi nước phun thành hạt nước có kích thước mật độ cao Các hạt bụi kết dính lại với bị giữ lại dung môi nhờ chế va đập, tiếp xúc khuếch tán cịn dịng khí khỏi thiết bị

c Nguyên lý hoạt động

Buồng phun sử dụng để kết hợp lọc bụi khí độc dung dịch phun Người ta đưa dịng khí thải có lẫn bụi khí độc vào đầu buồng phun qua thiết bị phân dịng khí thải theo tồn tiết diện ngang buồng Trong khơng gian buồng phun có bố trí 1,2 hay giàn mũi phun để phun dung dịch thành chùm hạt nước nhỏ ngược chiều dòng khí thải Hơi khí độc bị dung dịch hấp thụ qua bề mặt hạt dung dịch, khơng khí qua khỏi buồng phun dẫn vào Cyclone ướt để thu lại hạt nước phun Sau khí thải thải thẳng vào khí hay đưa qua sấy nóng trước thải để giảm độ ẩm tương đối dịng khí

Dung dịch nước phun thu hồi đưa qua thiết bị lắng cặn xử lý trước phun trở lại Sau khoảng thời gian làm việc, dung dịch phun thải vào hệ thống xử lý nước thải

- Ưu, nhược điểm phạm vi ứngdụng Ưu điểm:

- Vận hành bảo dưỡng đơn giản - Vận hành không tốn nhiều lượng - Chi phí xây dựng vận hành thấp Nhược điểm:

- Chỉ xử lý hiệu bụi có kích thước nhỏ - Phát sinh nước nguồn thải

- Dễ bị ăn mòn Phạm vi ứng dụng:

D Sử dụng nhiều ngành công nghiệp sản xuất phân bón, chế biến thực phẩm vật, liệu xây dựng…

2.2.2 Xử lí bụi phương pháp sử dụng Cyclone màng nước - Cấu tạo:

- Cấu tạo loại Cyclone thường có cửa cho khí bụi vào phía cửa phía thân hình trụ, với phương tiếp tuyến với mặt thân hình trụ Trước cửa có bố trí vịi phun nước vào mặt thành thiết bị tạo màng nước chảy từ xuống Lượng nước tiêu hao làm ƣớt thành thiết bị khoảng 0,1 ÷ 0,2 lít/m3 Lượng nước thường lắng sơ dùng tuần hoàn, định kỳ xả qua hệ thống xử lý nước Trên mặt thành thiết bị Cyclone màng nước, ngời ta tạo lớp màng nước chảy để theo hạt bụi lắng, ngăn khơng cho chúng bị vào dịng khí

Hình 2.8.Sơ đồ hệ thống Cyclone màng nước b Nguyên tắc:

- Nguyên tắc phương pháp người ta cho dịng khơng khí có chứa bụi tiếp xúc trực tiếp với dung môi (thường nước)

c Nguyên lý hoạt động:

Khí chứa bụi cấp từ lên với hệ thống cấp nước Khi bụi tiếp xúc với nước, bụi giữ lại di chuyển theo vòng xốy dịng nước xuống bên phần đáy thiết bị Khí từ lên bên ngồi theo ống dẫn đặt đỉnh thiết bị

Cyclon màng nước có khả lọc 90% hạt có kích thước 1,5µm

Chi phí vận hành thấp Nhược điểm:

- Vận tốc xoáy thiết bị lớn nên dễ gây tượng trở lại vào dịng khơng khí hạt hụi lắng thành thiết bị

- Cấu tạo phức tạp Phạm vi ứng dụng:

Sử dụng nhiều ngành cơng nghiệp sản xuất phân bón, chế biến thực phẩm vật, liệu xây dựng…

2.2.3 Xử lí bụi phương pháp xử dụng tháp tạo bọt Cấu tạo:

Tương tự hệ thống lọc bụi buồng lắng, tháp bọt cấu tạo ống trụ đứng, đáy hình chóp Tuy nhiên ống trụ người ta lắp đặt loạt mặt sàng khoan lỗ Hệ thống phun tia đưa dung môi từ xuống Phía lớp tách hạt nước

Người ta thường làm mặt sàng kim loại có chiều dày từ - 6mm có lỗ hình trịn đường kính d = ~ 8mm Tổng diện tích lỗ chiếm 20 ~ 25% diện tích mặt sàng Lượng nước lưới tính hay cấu tạo máng tràn cho lớp bọt có chiều cao 80 ~ 120mm Tốc độ khí qua lỗ giới hạn

khoảng ~ 10m/s vận tốc tốt để có lớp bọt ổn định Tốc độ khí qua thiết diện ngang thiết bị khoảng 1,5~2,5 m/s Thiết bị thường có nhiều lớp mặt sàng để nâng cao hiệu thiết bị

Lớp tách

hạt nước Dàn ống cấp dung

dịch hấp thu

Mặt sàng khoan lỗ

nước tràn

Cửa dẫn khí vào

Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý tháp tạo bọt b Nguyên tắc:

Nguyên tắc phương pháp người ta cho dịng khơng khí có chứa bụi tiếp xúc trực tiếp với dung môi (thường nước)

a. Nguyên lý hoạt động:

Trong tháp bọt, người ta đưa khơng khí qua phẳng đục lỗ, phía có nước hay dung dịch hấp thụ Khí thải qua lớp nước dạng bọt khí nổ vỡ mặt mặt nước Quá trình thu bắt hạt bụi hấp thụ khí độc xảy bề mặt bọt khí

d Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng: Ưu điểm:

3 Hiệu suất xử lý cao với bụi có kích thước nhỏ Vận hành bảo dưỡng đơn giản

Không tốn nhiều lượng

Chi phí xây dựng vận hành thấp Nhược điểm:

- Cấu tạo phức tạp

- Phát sinh nước nguồn thải

- nước phát sinh gây ăn mòn thiết bị Phạm vi ứng dụng:

2.3. SO SÁNH CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI

Ưu, nhược điểm thiết bị xử lý bụi thể bảng 2.1 Bảng 2.1 So sánh thiết bị lọc bụi

Thiết bị Ưu điểm Nhược điểm

Cyclone - Vốn thấp, phải bảo trì

- Sụt áp nhỏ ( - 15 mm H2O)

- Thu bụi khơ - Ít chiếm diện tích

- Hiệu suất thấp với hạt bụi nhỏ 10 μm

- Không thu bụi có tính kết dính

Rửa ướt - Khơng sinh nguồn bụi thứ cấp

- chiếm diện tích

- Có khả giữ khí lẫn bụi

- Có thể lọc bụi kích thước 0,1 μm

- Vốn thấp

- Sinh cặn bùn, nước thải - Chi phí bảo trì cao nước rị rỉ ăn mịn thiết bị

Lọc tĩnh điện - Hiệu suất lọc cao, tiết kiện

năng lượng

- Thu hồi bụi khô ướt - sụt áp nhỏ

- Ít bảo trì

- Xử lí lưu lượng lớn

- Vốn lớn

- Nhạy với thay đổi dịng khí - Khó thu bụi với điện trở lớn

- Chiếm diện tích lớn , dễ gây cháy nổ khí khí bụi cháy

Lọc bụi tay áo

- Hiệu suất cao - Có thể tuần hồn khí - Bụi thu dạng khơ

- Chi phí vận hành thấp, thu bụi dễ cháy

- Cần vật kiệu riêng nhiệt độ cao

- Cần công đoạn rũ bụi phức tạp

- Dễ vận hành vải dễ hỏng

- Tuổi thọ giảm môi trường axit kiềm

- thay túi vải phức tạp

Lọc bụi lực quán tính

- Tốn thất áp suất nhỏ - Vốn thấp

- Thiết bị dễ chế tạo

- Có thể thu bụi có tính kết dính

- Hiệu thấp với loại bụi có kích thước nhỏ 20μm

- Chiếm diện tích nhiều

Nhận xét:

CHƯƠNG

HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN

3.1 Cơ sở lý thuyết 3.1.1 Khái niệm chung

Như biết, thực tế tồn hai loại điện tích: dương âm Các điện tích dấu đẩy khác dấu hút Khi hai vật điện hố ma sát hai vật tích điện, thêm vào vật tích điện dương vật tích điện âm Nếu trước điện hố hai vật khơng tích điện sau điện hố, số lượng điện tích âm vật thứ số lượng điện tích dương vật thứ hai Các điện tích khơng sinh khơng đi, chúng dịch chuyển từ vật sang vật khác xáo trộn bên vật

Trong vật trung tính có điện tích khác dấu nhau, số lượng chúng Khi hai vật ma sát, phần điện tích vật chuyển sang vật cân điện tích dương âm bị phá vỡ có phân bố lại, có chỗ dư điện tích âm cịn chỗ khác lại dư điện tích dương Nếu tách hai vật riêng biệt, chúng trở thành vật tích điện khác dấu

Thực nghiệm cho thấy, điện tích vật gồm số lượng điện tích nguyên tố 1,6.10-9

Culong

Phần tử nhỏ điện tích nguyên tố âm electron khối lượng 9,1.10-31

kg Phần tử nhỏ bền vững điện tích ngun tố dương prơtơn có khối lượng khối lượng nguyên tử H2(1,67.10-27 kg) Prôtôn

và electron có tất nguyên tử phân tử

2 Định luật Culông

F = k1.q1q2/r

Trong q1 q2 trị số hai điện tích điểm tương hỗ;

R khoảng cách;

K1 hệ số tỷ lệ( K1 > 0)

3.2 CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TRONG HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN

3.2.1 Điện trường cường độ điện trường

Khoảng khơng chứa điện tích có tính chất vật lý xác định, có điện tích khác mang vào khoảng khơng chịu lực tác dụng tĩnh điện theo định luật Culơng Trạng thái khoảng khơng quanh vật tích điện gọi điện trường Thực nghiệm cho thấy lực tác dụng lên điện tích điểm q nằm điện trường, điều kiện khác tỉ lệ với đại lượng q, lực khơng đặc trưng cho thân điện trường Để đặc trưng cho điện trường, ta đưa vào đại lượng vật lý gọi cường độ điện trường Lực điện trường tác dụng lên đơn vị dương gọi cường độ điện trường Điện tích đơn vị đặt vào điện trường giả thiết điện tích điểm gọi điện tích điểm thử Nếu điện trường tác dụng lên điện tích điểm thử q0 lực F0 cường độ điện trường E0 bằng:

E0 = F0/q0

Trong hệ đơn vị đo lường quốc tế, đơn vị cường độ điện trường là: mkg/a.s3

3.2.2 Thế điện trường hiệu điện trường

Lực tác dụng lên điện tích có điện trường điện tích chuyển dịch từ điểm sang điểm khác điện trường thực công xác định Giá trị cơng tỉ lệ với trị số điện tích chuyển dịch khơng phụ thuộc vào hình dạng đường chuyển dịch mà phụ thuộc vào khoảng cách điểm nằm điện trường mà điện tích chuyển dịch

Tỷ số cơng A với trị số điện tích q1 nghĩa A/q1 phụ thuộc vào điểm đầu

Thế điện trường điểm cho tỷ số công tạo nên điện tích dương chuyển động từ vơ tận đến điểm cho điện trường với trị số điện tích chuyển dịch Về trị số, điện trường công tiêu hao để chuyển dịch đơn vị điện tích dương từ điểm vô tận đến điểm cho Nếu ký hiệu điện trường A ta có

A = A/q

Hiệu điện hai điểm điện trường gọi hiệu điện trường hai điểm Nếu điện trường hai điểm C D gọi C D

hiệu C D U bằng: U = C - D

3.2.3 Dịng điện chất khí - ion hoá

Sự chuyển dịch có hướng điện tích gọi dịng điện Các vật chất chia : Vật dẫn điện khơng dẫn điện

Các khí điều kiện trung hồ, nghĩa điều kiện bình thường chúng gồm phân tử nguyên tử trung hoà, chúng nguồn ion hoá trở nên dẫn điện Nếu khí ion hố tạo thành ion dương ion âm Trong khí tạo thành ion âm phần tử khí trung hồ kết hợp với điện tử tự

Khí ion hố ảnh hưởng tác động bên ngồi khác : nung nóng mạnh, tác dụng tia rơnghen

Khi tăng hiệu điện cực, dòng điện tăng tỉ lệ với điện áp Tiếp tục tăng điện áp, tăng dòng điện chậm lại, tăng điện áp thêm dịng điện khơng tăng khơng thay đổi cường độ ion hố khí, số lượng điện tích tự khí khơng thay đổi

3.2.4 Quầng sáng thiết bị lọc bụi điện

Thực chất trình lọc bụi điện nạp điện cho hạt bụi chứa khí Các hạt tách khỏi dịng khí tác dụng điện trường Quá trình xảy trường điện gồm có điện cực phóng điện cực góp

Để tích điện cho hạt bụi dịng ion tạo nên quầng sáng điện trường không gồm hai hệ thống điện cực: điện cực phóng ( - ) điện cực góp (+) Điện tích quầng sáng phát sinh cường độ điện trường xác định Điều kiện phụ thuộc vào hình dạng, vị trí điện cực, thành phần, áp suất, nhiệt độ khí

Tăng áp suất thiết bị lọc bụi cho phép làm việc với cường độ điện trường cao Tăng nhiệt độ khí cho kết ngược lại

Cường độ điện trường tối ưu ( phát quầng sáng ) tính theo công thức Pich: E 10 r 031 04

3, + ,  = V/m

Trong tỉ số khối lượng riêng khí điều kiện làm việc điều kiện chuẩn

( ) (273+t)

10 103 , 20 + 273 p ± B

= k 5



B áp suất khí N/m2

Pk áp suất âm dư khí N/m2

T nhiệt độ khí 0C, r bán kính điện cực phóng m

3.2.5 Sự tích điện hạt bụi thiết bị lọc bụi điện

dương tạo thành trung hồ điện điện cực phóng Dưới tác dụng điện trường ion âm chuyển động vùng ngồi bị hút tới điện cực góp Tuy nhiên số không lớn hạt bụi quầng sáng tích điện dương chúng bị hút điện cực phóng lắng

Sự tích điện tích điện cho hạt bụi thiết bị lọc có bắn phá ion tác dụng điện trường Ngoài ion tiếp xúc với hạt bụi cịn chuyển động nhiệt phần tử

Mặc dầu hai chế có tác dụng đồng thời tích điện bắn phá ion chủ yếu hạt có kích thước > 1m, chuyển động nhiệt làm cho ion tiếp xúc với hạt bụi xảy q trình tích điện với hạt có kích thước < 1m

Theo mức tăng tích điện hạt bụi ion tích điện dấu, gần nhau, có lực đẩy tăng lên, hạt bụi đạt trị số điện tích tới hạn Nói cách khác, hạt bụi tích điện đạt trị số tới hạn, q trình tích điện hạt ngừng lại

3.2.6 Sự chuyển động hạt bụi tích điện điện trường.

Như nêu trên, dấu điện tích hạt dấu mà ion trao cho Vì hạt bụi chứa điện tích nằm khoảng khơng gian hai điện cực chuyển động từ điện cực phóng tới điện cực góp Nếu vùng quầng sáng có ion dương số hạt bụi tích điện dương bị hút tới điện cực phóng

Lực tác dụng tương hỗ điện trường điện tích hạt bụi tích số cường độ điện trường với trị số điện tích nghĩa là:

F = E.q

Ngồi tác dụng lên điện tích cịn có lực sau: trọng lực, lực gió điện, lực dịng khí hạt bụi Các lực tác dụng lên hạt bụi thiết bị coi không đáng kể

Lực tác dụng điện trường lên điện tích có trị số tới hạn bằng:

- Đối với hạt có kích thước > 1m

- Đối với hạt có kích thước < 1m F = qthEx = 2.10

8

r.e.Ex

Ex cường độ điện trường V/m

Hình 3.1.Sơ đồ phân bố điện cực phóng điện cực góp thiết bị

3.3 CÁC NHẬN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN THIẾT BỊ LỌC BỤI ĐIỆN

Hiệu thực tế thiết bị lọc bụi tĩnh điện phụ thuộc vào nhiều nhân tố: - Các tính chất vật lý khí cần làm ( thành phần hoá học, nhiệt độ , áp suất khí )

- Tính chất bụi ( thành phần hố học, tính chất điện, độ phân tán hạt bụi)

- Lớp bụi điện cực lắng

- Hàm lượng bụi ban đầu khí

- Độ ẩm bụi điện cực lắng điện cực phóng w

Bôi wx

KhÝ

- Các thông số điện thiết bị ( điện áp, cường độ điện trường, tốc độ khí, độ phân tán bụi điện trường )

3.1.1 ảnh hưởng tính chất khí cần làm

Cường độ điện trường phụ thuộc điện áp cấp cho điện cực phóng Điện tích hạt bụi, tốc độ chuyển động chúng ( sau tích điện) đến điện cực góp phụ thuộc vào cường độ điện trường Do vậy, trì điện áp cựu đại cho phép điện cực phóng điều kiện quan trọng để thiết bị đạt hiệu cực đại

Như xét tăng nhiệt độ khí điện áp giảm, điều trì khơng có tượng xun thủng U xun thủng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ khí Ngồi nhiệt độ khí cịn ảnh hưởng tới tính chất lớp bụi điện cực góp

ảnh hưởng độ ẩm khí điện áp ngược lại so với ảnh hưởng nhiệt độ : Tăng độ ẩm tạo khả tăng điện áp xuyên thủng, độ ẩm cịn ảnh hưởng tới tính chất lớp bụi điện cực góp

điện áp cịn phụ thuộc vào thành phần hố học khí, thường tạp chất khí mang điện âm SO3 bị hấp thụ lớp bụi làm thay đổi tính chất chúng

3.3.2 Ảnh hưởng bụi lớp bụi điện cực góp

ảnh hưởng kích thước bụi tới trị số điện tích mà hạt bụi nhận được, tốc độ chuyển động hạt bụi tới cực góp sau chúng tích điện

điện tích hạt bụi lớn tốc độ chuyển động chúng tới cực góp lớn hạt nhỏ Vì hiệu suất thu hạt lớn cao hơn, thời gian chuyển động tới cực góp ngắn ngồi kích thước hạt bụi cịn liên quan tới tượng gọi bao kín quầng sáng liên quan tới cấu tạo lớp bụi điện cực góp Thành phần hóa học ảnh hưởng tới điện trở suất lớp bụi điện cực góp, ảnh hưởng tới hiệu lọc bụi ảnh hưởng bắt đầu thời điểm có tiếp xúc hạt bụi chứa điện tích âm với điện cực góp

U = b. j (V) B chiều dày lớp bụi cm

 điện trở suất cm j mật độ dòng điện A/cm2

Cường độ điện trường lớp bụi bằng: E = U/b = j V/cm

Lớp bụi điện cực góp phụ thuộc vào kích thước hạt thường chiếm 10 -50%

Phần lại lỗ trống khe hở có điền đầy khí Khi cường độ điện trường lớn lớp bụi lớn xảy xuyên thủng điện kéo theo ion hố khí khe nứt lớp bụi Hiện tượng gọi quầng sáng ngược cực dương chúng chuyển động cực âm Trên đường chuyển động chúng gặp hạt chứa điện tích âm trung hoà chúng Do hiệu suất lọc bụi giảm dòng điện tăng

Đồng thời với ion dương từ cực góp tạo nên điện trường điện cực thiết bị điện trường hai điểm nhọn Với điện trường dễ bị xuyên thủng Để tránh tượng phải giảm hiệu thiết bị Sự giảm điện áp giảm tốc độ chuyển động hạt tới cực góp nhiêu, giảm mức độ thu bụi, tượng tạo quầng sáng ngược khơng có lợi cho hiệu suất thu bụi

3.3.3 Ảnh hưởng hàm lượng bụi ban đầu khơng khí

Khi hàm lượng bụi cao khí, đặc biệt gồm nhiều hạt nhỏ dẫn đến tượng bao kín quầng sáng

Cường độ dịng điện tổng không gian hai điện cực tổng dòng điện mang ion chuyển động có tốc độ lớn, hạt bụi mang điện chuyển động với tốc độ nhỏ Dòng điện hạt bụi chứa điện tích tạo nên chiếm 12% dịng điện tổng thiết bị

khắc phục tượng cần làm giảm nồng độ ban đầu khí, tăng điện áp , tăng tốc độ hạt bụi chứa điện tích tăng cường độ tạo thành ion Khi tăng hàm lượng bụi khí, ngồi khả làm bẩn điện cực góp điện cực phóng cịn làm cho thiết bị vận hành không ổn định

3.3.4 Ảnh hưởng làm bẩn điện cực phóng góp

Làm điện cực phóng góp nhân tố quan trọng việc bảo quản thiết bị lọc bụi điện

Mặc dù điện cực phóng khơng lắng nhiều bụi, bề mặt điện cực không lớn, nên dẫn tới tạo lớp bụi tăng đường kính điện cực, phải tăng điện áp cực phóng, điều khơng phải làm

Phương pháp khắc phục: giảm nhiệt độ khí, rung động thường xuyên điện cực, giảm lượng bụi hút vào tối thiểu để làm giảm lượng SO3

Các hạt bụi lắng điện cực góp ảnh hưởng tới công tác thiết bị, liên quan đến độ dẫn điện làm giảm hiệu thu bụi Do bề mặt điện cực

không phẳng hiệu dễ bị xuyên thủng chỗ nhô nên phải giảm hiệu thiết bị lọc bụi

Khi tạo lớp bụi lớn, hạt dễ bị dịng khí ra, phương pháp rung điện cực góp, phóng để giữ bề mặt chúng yếu tố quan trọng

3.3.5 Ảnh hưởng tham số điện

Sở dĩ điện cực phóng ln trì điện cực âm quầng sáng bền vững hiệu xuyên thủng lớn so với quầng sáng dương, ion âm có tính hành động lớn ion dương

Không cho phép cấp nguồn hiệu xoay chiều vào điện cực phóng chiều chuyển động hạt bụi không ngừng thay đổi làm giảm hiệu thu bụi

3.3.6 Ảnh hưởng tốc độ phân bố khí

Từ cơng thức  = 1- dwk

wl

e

Ta xét ảnh hưởng wk tới hiệu thu bụi

Khi tăng tốc độ khí tới giá trị tới hạn ( phụ thuộc vào tính chất bụi, hình dạng điện cực góp điều kiện khác ) hạt bụi lắng điện cực bị văng bị dòng khỏi thiết bị, đặc biệt rung động điện cực làm tụt bụi khỏi điện cực

Để tránh điện cực bị bào mòn nên thường áp dụng biện pháp giới hạn tốc độ cạnh bề mặt cực lắng Tại nhà máy luyện kim thường thường trì tốc độ khí thiết bị khoảng 0,25 0,75 m/s cho đạt mức thu bụi cao

3.4 Đặc điểm công nghệ hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho nghiền than công ty XMBS

3.4.1 Tổng quát dây truyền sản xuất công ty XMBS

Nguyên liệu gồm sét đá lấy từ mỏ, qua nghiền thô, chứa kho sét kho đá Chúng đưa tới máy nghiền hệ thống băng tải Trước trộn vào máy nghiền chúng cân theo tỉ lệ đặt trước Ra khỏi máy nghiền, lúc sét, đá dạng bột mịn, chúng dẫn hướng ống kín tới lị nung

Lị nung đốt nóng than cám Sau nung nóng tạo clinker làm mát trước vào máy nghiền ximăng

Tại máy nghiền clinker, chất phụ gia thạch cao cho thêm vào để tạo xi măng Xi măng sau nghiền có dạng bột mịn, chúng đóng bao xuất xưởng

3.4.2 Cấu tạo chức thiết bị lọc bụi tĩnh điện

3.4.2.1 Vị trí hệ thống lọc bụi tĩnh điện dây truyền sản xuất

Than lấy từ nguồn cung cấp cho qua máy nghiền Qua máy nghiền dạng bột nhỏ phải vận chuyển ống dẫn kín cách thổi gió Luồng bụi than dẫn hướng tới máy phân ly động Tại đây, hạt than có kích thước lớn lắng xuống quay trở lại máy nghiền Cịn hạt có kích thước đủ nhỏ tiếp tục thổi tới bình khử động Trong bình khử động luồng khí than thổi đến va p vo thnh bỡnh

Sét Đ á Than Nghiền Lọc bụi Nghiền Nung nóng Làm má t Nghiền Clinker Phụ gia Thạ ch cao Đ óng bao Khí thải

Bột mịn Clinker

ống khói

Than c¸ m

làm động Hầu hết bụi than bị rơi xuống dẫn tới lị nung Khí xả cịn xót lại lượng bụi than nhỏ cho qua hệ thống lọc bụi Hệ thống lọc bụi lọc khí than trước trước thải ngồi mơi trường

M¸ y nghiỊn than

Cyclone

r : 50 mg/m (STP dry) V : 58920 m/h (STP wet)

t : 80 C t : 49 C p : +0,5 mbar R : 80 g/m (STP wet

3 3 n,f n t n,f

R ,r : nồng độ bụi.n,f

p : ¸ p suÊt tÜnh

n t : nhiệt độ

t : ®iĨm ng- ng h¬i H O : water injection V : l- u l- ỵ ng khÝ

t

c¸ c chØ sè : n,f standard cond., wet (0 C, 1013 mbar) n standard cond., dry (0 C, 1013 mbar)

0

ThiÕt bÞ läc bơi tÜnh ®iƯn

0

Hình 3.4.2.1 Hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho máy nghiền than

3.4.2.2 Các số liệu kĩ thuật

a Số liệu khí

Loại 3411

Số trường điện phân cách Số trường khí phân cách Số đường truyền khí Khoảng cách đường

truyền khí

400mm

Chiều dài trường 4,5 m

Diện tích vùng góp 1134 m2 thiết kế 1361 m2 làm việc b Số liệu điện

Điện áp cung cấp 380 VAC

Tần số 50 Hz

Dịng phóng tổng 454 mA Số thiết bị cao áp

Dòng thứ cấp thiết bị cao áp

300 mA

Công suất tiêu tổng 57 KW c Điều kiện vận hành

Độ cao lắp đặt 18m so với mặt biển Vỏ thiết kế cho:

áp suất khí tĩnh cực đại

1400 mbar

Nhiệt độ khí cực đại 200 0C d Số liệu vận hành

Khối lượng khí 58920 m3/h (STP Wet) Nhiệt độ khí 80 0C

áp suất khí + 0,5 mbar Nhiệt độ ngưng 49 0C

Nồng độ bụi “khí khơ” 80 g/m3 (STP Wet) Nồng độ bụi khí 50 mg/m3 (STP dry)

Nhìn chung thiết bị lọc bụi cho loại khí thải khác tương đối giống Đối với thiết bị lọc bụi tĩnh điện cho máy nghiền than cần phải ý đến phễu gom bụi, nắp phòng nổ số trường thiết bị Vì với thiết bị lọc bụi phải làm việc với chất khí thải dễ gây cháy nổ nên cần ý tới phòng cháy nổ nắp phòng nổ với khí thải khác nhau, nồng độ bụi khí thải khác cần có số trường lọc bụi khác để đảm bảo cho khí thải sau khỏi thiết bị lọc bụi đảm bảo luật bảo vệ mơi trường

3.4.2.4 Vỏ bên ngồi thiết bị

Hình 3.4.2.4 Vỏ bên ngồi thiết bị lọc bụi tĩnh điện

Những phần vỏ bên gồm: Các đường ngăn cách, mái, mái phủ lớp cách nhiệt, cửa vào đường truyền khí, phễu gom bụi buồng sứ cách điện

Các phễu gom bụi đặt trường điện Các cản thẳng đứng ngăn ngừa chảy rẽ qua phễu

Mặt cắt ngang trường điện lớn nhiều so với đường vào Khí cần xử lý nở nhanh tốc độ khí giảm xuống 1,5 m/s Để thiết bị lọc bụi có hiệu thoả đáng, khí cần phân bố ngang tồn diện tích nằm ngang trường điện Để đạt điều này, hàng đục lỗ cản đặt đường vào

6

1

3

4

2

3

1 Hoppers

2 Insulator compartments Inspection doors

3.4.2.5 Các cửa kiểm tra

Các cửa kiểm tra có vị trí vùng khác thiết bị lọc bụi Chúng sử dụng cho kiểm tra thời kỳ nghỉ hoạt động Đường vào tới cấu gõ điện cực phóng điện, treo điện cực phóng điện điện cực góp qua cửa kiểm tra mái

Đường vào tới cấu gõ điện cực góp tới phận phân phối khí qua cửa kiểm tra tường ngăn

Đường vào tới phễu qua cửa kiểm tra phễu

3.4.2.6 Hệ thống góp

1

2

3

1: C¸ c ®iÖn cùc gãp 2: Thanh treo 3: Thanh gâ

Hình 3.4.2.6 Hệ thống góp

3.4.2.7 Hệ thống phóng điện

1

3

6

7

9

4

1 Sứ đỡ Truyền động mô tơ bá nh ră ng Cá c ện cực phóng ện Cơ cấu gõ

4 Khung phóng ện Mặt cắt ngang gi ữ ổn định Tay gi ữ ổn định

7 Khung phóng ện d- i Má i

Hình 3.4.2.7 Hệ thống phóng điện

Các điện cực phóng điện chế tạo đặc biệt thực tế bẻ gẫy Chúng gắn cố định vào hai “khung phóng điện” cho điện cực phóng điện nằm xác hai điện cực góp

Bao gồm đục lỗ đặt cửa vào đường truyền khí, cản đặt cửa truyền khí Mỗi hàng đục lỗ đường vào nối với hàng nhờ nối

Các cấu phân bố khí phân bố dịng khí chảy ngang qua tồn tiết diện ngang trường điện, sử dụng hồn tồn diện tích mặt góp có ích lọc bụi Ln có số hạt bụi bám vào cấu phân bố khí làm ảnh hưởng tới dòng chảy Để loại bỏ ảnh hưởng nảy giữ cho cấu sạch, chúng gõ cách định kỳ Các búa đập cần thiết tập trung hệ thống gõ điện cực góp trường Các cản đặt đầu không gõ

3.4.2.9 Cơ cấu gõ điện cực góp

Cơ cấu gõ góp bao gồm búa gõ, cán gõ động bánh Mỗi trường điện có cấu gõ điện cực góp riêng

Hình 3.4.2.9 Cơ cấu gõ điện cực góp

Các điện cực góp giữ hàng nhờ gõ có trang bị đe Cỏc điện cực góp giữ hàng nhờ gõ có trang bị đe Các búa gắn đầu đập đánh vào đe gõ Lực tác động cú đánh truyền tới điện cực góp rũ khỏi hạt bụi bám lên chúng

1 Bóa gâ. 1

4 2

3

2 æ tù lùa.

Cán gõ điều khiển mô tơ chuyển động bánh nối khớp nối lề Trục cố định đặt dầm đỡ mô tơ, trụ chuyển động đặt bên lọc bụi

Cơ cấu gõ điều khiển MP, điều khiển việc gõ

khoảng thời gian định trước Chu kỳ gõ xác định theo tính tới loại bụi số lượng bụi ngưng đọng

3.4.2.10 Cơ cấu gõ điện cực phóng điện

Mỗi trường điện có cấu gõ điện cực phóng điện riêng bao gồm búa gõ, cán gõ, động bánh

Hình 3.4.2.10 Cơ cấu gõ điện cực phóng điện

Các treo điện cực phóng điện trang bị đe Các búa gõ đập vào đe chu kỳ xác định Lực va đập cú đánh truyền tới điện cực phóng điện rũ hạt bụi bám lên chúng

Cán gõ điều khiển mô tơ truyền động bánh răng, cách điện với phần mang điện áp cao nhờ sứ gõ Chuyển động quay mô tơ điều khiển

1

4

6

7

9

1 Mô tơ truyền động Sứ gõ Sứ đỡ ống treo Chốt kiểu cóc Con cóc nâng

cán gõ nhờ đĩa lệch tâm biến thành chuyển động thẳng nâng chịu điện áp cao Sứ gõ làm nhiệm vụ cách điện nâng mô tơ Chuyển động lên xuống xủa lại biến thành chuyển động quay bước cán gõ nhờ bánh xe cóc chốt nâng

Cơ cấu gõ điều khiển nhờ P Chu kỳ gõ xác định trước phụ thuộc vào loại bụi số lượng bụi ngưng đọng

3.4.2.11 Thiết bị tạo điện áp cao

Thiết bị tạo điện áp cao gồm khối tạo điện áp cao bảng điều khiển điện áp cao Mỗi trường điện có thiết bị tạo điện áp cao riêng

Khối tạo điện áp cao gồm máy biến áp pha điện áp cao đặt thùng dầu kín, mạch chỉnh lưu pha kiểu cầu, điện trở phân áp, cuộn cảm Bảng điều khiển điện áp cao gồm điều khiển điện áp thyristor Hiệu thiết bị lọc bụi phụ thuộc chủ yếu vào điện áp điện cực phóng điện tích điện âm điện cực góp nối đất Thơng thường hiệu gần tới giá trị tối ưu đặt vào lọc bụi điện áp cao Nghĩa điện áp giữ giới hạn phóng điện đánh thủng Giá trị điện áp phóng điện đánh thủng phụ thuộc vào điều kiện vật lý hố học khí vào mật độ bụi Vì khơng thể đo điện áp phóng điện đánh thủng tức thời, xác định đạt tới phóng điện đánh thủng

Bộ điều khiển điện áp cao làm tăng điện áp lọc bụi tới phóng điện đánh thủng Sau xảy đánh thủng, điện áp bị ngắt thời gian ngắn điện áp phụ thuộc vào dãy đánh thủng vào mật độ đánh thủng lựa chọn Tốc độ điều khiển điều khiển điện áp cao

Nếu điện áp phóng điện đánh thủng nằm điện áp đạt đánh thủng khơng thể xảy

3.4.2.12 Phân phối điện áp cao

Mỗi trường điện có riêng chuyển mạch 3/5 điểm Khố thao tác từ bên ngồi rào bảo vệ buồng điện áp cao Nó dùng để nối thiết bị phát điện áp cao với trường đó, để nối trường điện với đất

3.4.2.13 Các phễu

Các phễu đặt trường điện Thiết kế hình học phễu phải cho bụi khô ngưng đọng cách dễ dàng Các cản bên phễu ngăn khí làm rẽ khỏi trường điện mà chảy qua phễu

Đối với thiết bị lọc bụi cho máy nghiền than phễu gom bụi có điểm đặc biệt phần cuối phễu (cửa phễu) có phần tử đốt nóng Phần tử làm việt thời gian lọc bụi nghỉ không làm việc Phần tử đốt nóng phịng ngừa ngưng độ ẩm phần chóp cuối phễu (là phần nguội nhanh nhất) Các hạt bụi dính kết vào ẩm vùng Do lối phễu nhanh chóng bị tắc nghẽn

Phần tử đốt nóng cử phễu đóng ngắt rơ le nhiệt đặt mặt tường phễu Rơ le thứ hai đặt gần phần tử đốt nóng để bảo vệ khơng bị đốt nóng thái

Phần tử đốt nóng cử phễu cắt lọc bụi tĩnh điện bụi dừng lâu dài Ví dụ ngưng để bảo trì Khi dừng bảo trì, phần tử đốt nóng cửa phễu tiếp tục đốt nóng 30 phút sau ngừng truyền khí thơ “qua lọc bụi”

Khi khởi động lọc bụi, phần tử đốt nóng cửa phễu phần tử đốt nóng sứ đỡ phải khởi động trước giời

1

2

1 Buồng cá ch điện Đ ốt nóng sứ cá ch điện

Hình 3.4.3.14. Đốt nóng sứ cách điện

Sự đốt nóng xung quanh sứ đỡ cách điện giữ nhiệt độ bên buồng cách điện cao nhiệt độ hoá lỏng khí làm Điều ngăn ngừa bề mặt sứ trở nên ẩm dẫn tới hồ quang bề mặt sứ điện áp cao, kết cách điện bị phá hoại Những phần tử đốt nóng đóng điện thường xuyên Nó bị ngắt thời gian ngừng lâu dài thiết bị lọc bụi, ví dụ ngừng để bảo trì Việc đốt nóng sứ cách điện phải khởi động trước khởi động lọc bụi, cho khí qua

3.4.2.15 Thiết bị nối đất

Trước vào bên lọc bụi, tất phần chịu điện áp cao cần phải nối đất tay cửa kiểm tra Điều quan trọng để bảo vệ người, chống lại việc đóng vào điện áp cao sai lầm

Thiết bị nối đất gồm cáp nối đất, gậy nối đất, chốt nối đất cửa kiểm tra chốt nối đất khung điện cực phóng điện

3.4.2.16 Khóa nối đất

quang xảy bên lọc bụi Do B ngăn ngừa nổ hỗn hợp khí

Nếu thiết bị khơng làm việc, khố nối đất nằm vị trí đóng hệ thống phóng điện nối đất

3.4.2.17 Các nắp phòng nổ

Các nắp phịng nổ đặt chỗ thích hợp lọc bụi Khi vận hành bình thường, nắp đóng kín Trong trường hợp phát nổ bên lọc bụi, nắp mở tăng áp xuất nổ Vì làm giảm áp xuất nổ bên trong, giữ giới hạn khơng gây thiệt hại cho vỏ thiết bị

Việc thiết kế nắp phòng nổ phải bảo đảm phận nắp khơng bị long có nổ đồng thời bảo đảm nắp đóng lại tự động sau nổ Vì lý an tồn, nắp phịng nổ cần phải trì cách thường xuyên tin cậy Công việc bảo dương thực thiết bị lọc bụi không vận hành

Sau lần nổ, cần phải khiển tra lại nắp phòng nổ Chi tiết kiểm tra xem phần bảo dưỡng

3.4.2.18 Hệ thống tải bụi

Bụi lắng đọng gom lại phễu đưa nhờ hệ thống tải bụi

Hiệu lọc bụi tĩnh điện bị cản trở xấu khơng khí vào thơng qua hệ thống tải bụi Nó phải giữ điều khiện kín khí Các phần tử tải bụi cài đặt với Nếu phần tử hỏng, tất phần tử bị dừng

Mỗi phần tử tải bụi trang bị hệ thống điều khiển tốc độ

3.4.2.19 Hệ thống cài đặt khí

3.5.ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ 3.5.1 Tính chất vật lí khí than

Khối lượng riêng 00C at 1,250 kg/m3 Khối lượng phân tử 28,01 kg/kmol Hằng số khí 297 J/kg.độ

Nhiệt dung 200C at Cp = 1,05 Kj/Kg.độ Cv = 0,753 Kj/Kg.độ Hệ số nhớt 00C at 16,6 Nsec/m2 Nhiệt độ sôi at -191,480C Hệ số dẫn nhiệt 00C at 0,0226 W/m.độ Các điểm tới hạn -140,20C

3,48 MN/m2

Loại than nghiền hệ thống than cám loại 3c-HG Chất lượng than cám loại 3c-HG theo TCVN1790-1999 sau:

M áy ng hiề n tha n máy nghiền bi Kích thước máy nghiền 3,2xL5,7m, Loại ngăn nghiền Máy nghiền than dùng để nghiền than cám 4A suất thiết kế 22T/h độ mịn < 5% sàng R009, suất thực tế nghiền than 3c-HG 19T/h

3.5.2.Nguyên lý hoạt động

Nhiệt trị khơ tồn phần  6,850 kCal/Kg

Độ tro trung bình 16,5% (Giới hạn 15 – 18 %)

Chất bốc trung bình 6,5 % Độ ẩm tồn phần trung

bình

8% (giới hạn 12 %)

Hình 3.5.1 Nguyên Lý làm việc thiết bị lọc bụi tĩnh điện

Các khí cần làm chuyển hướng qua ống tới lọc bụi phân bố ngang qua toàn mặt cắt ngang nhờ phân bố đục lỗ cản đặt bên đường vào Bên lọc bụi, khí chảy thành dịng qua đường dẫn khí song song, chúng tạo điện cực góp đặt sau Các điện cực phóng điện đặt đường dẫn khí

Hiệu ứng vầng quang: Điện áp cao âm thiết bị tạo điện áp cao (giá trị đỉnh 111 kv) đặt vào điện cực phóng điện đầu nhọn điện cực hiệu ứng vầng quang tạo điện áp cao Hiệu ứng vầng quang tách phân tử khí thành ion dương ion âm Đa số ion âm đường cực góp nối đất va chạm với hạt bụi dịng khí Các hạt bụi nạp điện âm bị cực góp dương hút

Các ion dương đoạn đường ngắn điện cực phóng điện nạp điện tích âm gặp hạt bụi đường đi, số tương đối hạt bụi dính điện cực

3.5.3.Yêu cầu nguồn

Hiệu hệ thống lọc bụi phụ thuộc chủ yếu vào điện áp điện cực phóng điện tích âm cực góp nối đất Hiệu lọc bụi tỉ lệ thuận với điện áp hai điện cực Do người ta phải tìm cách đặt giá trị điện áp đủ lớn

Nhưng với khoảng cách cố định, điện áp hai cực tăng tới giá trị xảy tượng phóng điện hồ quang Để đảm bảo hiệu gần tới giá trị tối ưu ( giá trị tối ưu giá trị mà đặt điện áp cao ) điện áp phải điều chỉnh gần phía giá trị tới hạn Giá trị điện áp phóng điện đánh thủng phụ thuộc vào điều kiện vật lý hố học khí vào mật độ bụi

Vì khơng thể đo điện áp phóng điện đánh thủng tức thời, xác định đạt tới phóng điện đánh thủng

Khi xảy tượng đánh thủng, điện áp cần phải ngắt khoảng thời gian ngắn, để dập tắt hồ quang Lúc điện áp bị cắt giảm lượng so với điện áp tới hạn Để đảm bảo hiệu cao, cần phải tăng áp Quá trình tăng áp gồm hai giai đoạn: Giai đoạn đầu tăng nhanh, giai đoạn sau tăng chậm đạt tới giá trị đánh thủng

Khối tạo điện áp cao phải tạo nguồn chiều Khôngcho phép cấp nguồn xoay chiều vào điện cực phóng chiều chuyển động hạt bụi không ngừng thay đổi làm giảm hiệu suất thu bụi

Điện cực thu bụi, cực lắng phải nối đất nghĩa điện cực dương Còn điện cực phóng nối điện âm Sở dĩ quầng sáng âm bền vững hiệu xuyên thủng lớn so với quầng sáng dương, ion âm có tính hành động lớn ion dương

3.5.4.Yêu cầu điều khiển

ảnh hưởng dập tắt hồ quang: hồ quang xảy ra, khí lân cận hồ quang đốt nóng lớn, khí trở nên có độ dẫn điện tốt, làm cho hồ quang xảy Vì phải có thời gian tắt sau dập

Thời gian tắt cần phải chọn giá trị phù hợp, nhỏ q khí có độ dẫn điện tốt, hồ quang xảy làm ổn định hệ thống Nếu chọn dài hiệu lọc bụi thấp

+ Độ giảm áp: sau điện áp tăng tới giá trị xảy hồ quang, phải cần giảm lượng thích hợp Nếu chọn nhỏ q khơng giữ ổn định cần thiết, chọn lớn hiệu lọc bụi thấp

+ Sau giảm áp để đảm bảo hiệu lọc bụi cao điện áp phải tăng trở lại Quá trình tăng áp chia hai giai đoạn Giai đoạn đầu tăng nhanh để đảm bảo nhanh chóng phục hồi giá trị điện áp xảy hồ quang Giai đoạn hai điện áp tăng chậm tới giá trị xuyên thủng hồ quang Khi gặp tượng xuyên thủng hồ quang chu kỳ lại lặp lại Tốc độ tăng chậm gọi phục hồi lần Nếu tốc độ phục hồi lần hai q chậm khó đạt tới giá trị phát hồ quang, hiệu lọc bụi thấp Việc chọn tốc độ tăng chậm có ảnh hưởng định tới tốc độ xảy hồ quang, nghĩa số hồ quang phát phút

+ Việc đặt điện áp giới hạn để giảm hồ quang, giảm lượng tích luỹ điện trường hai cực lọc bụi hoặclàm giảm radien điện trường để giảm bụi bám điện cực

Việc giới hạn dòng điện để giảm dòng vầng quang back corona giảm công suất tiêu thụ nồng độ bụi thấp

Hiệu ứng back corona: Khi có tượng phóng điện vầng quang xảy khí lân cận vùng vầng quang bị ion hóa thường tạo nên số tượng hạt mang điện (ion dương điện tử) thường nhiều lượng bụi cần thiết tích điện Số hạt mang điện thừa chạy phía cực góp xun qua hạt bụi bán vào cực góp để tháo xuống đất Khí điện tích dư thừa khơng kịp tháo xuống đất tạo nên điện trường lớn tạo nên dòng điện vầng quang ( back corona)

Góc kích tích giới hạn (góc mở)

Góc mở tính từ thời điểm có xung kích thích cực cổng thysistor tới thời điểm kết thúc bán chu kỳ

t gãc më

xung kÝch u

Hình 3.5.2 Góc mở Thysistor

Giới hạn góc mở có liên hệ giảm tiếp với giới hạn điện áp dòng điện

Độ rộng xung (thời gian tồn xung)

Độ rộng xung số bán chu kỳ liên tiếp đường điện áp mà thyristor mở Khoảng mở phục thuộc góc mở Độ rộng xung bán chu kỳ mở T

Khoảng cách xung

Khoảng cách xung thời gian thysistor nghỉ khơng bị kích thích (khơng mở) Được tính số bán chu kỳ liên tiếp điện áp

Hình 3.5.3 Khoảng cách xung Khoảng cách xung lớn làm giảm lượng tiêu thụ

Nếu chọn thời gian xung lớn hiệu lọc bụi bụi thấp

+ Điện áp sở

Thực chế độ làm việc xung, khoảng thời gian xung thyristor khơng phải hồn tồn chết mà mở để dẫn với góc mở nhỏ so với góc mở thyristor vùng độ rộng xung

Điện áp sở biểu diễn dạng góc mở thyristor mà đặt vùng độ rộng xung

3.6 Tính tốn lựa chọn thiết bị cho hệ thống lọc bụi tĩnh điện

Theo phần trên, Ta biết thiết bị lọc bụi tĩnh điện phải sửa dụng nguồn điện cấp phải nguồn chiều Do ta phải sửa dụng chỉnh lưu để tạo điện áp chiều Mặt khác thiết bị lọc bụi tĩnh điện thiết bị sử dụng điện áp cao đó, để tạo điện áp ta sử dụng máy biến áp

Như vậy, Thiết bị lọc bụi sử dụng điện áp cao, chiều, có điều chỉnh điện áp cao thứ cấp.nên ta có phương án cấp điện cho máy biến áp:

Sử dụng máy phát điện chiều cấp điện cho thiết bị lọc bụi Sử dụng máy biến áp chỉnh lưu:

- Sử dụng chỉnh lưu điều khiển hoàn toàn thứ cấp (có điện áp cao) để điều chỉnh điện áp thứ cấp

- Sử dụng chỉnh lưu bán điều khiển thứ cấp (có điện áp cao) để điều chỉnh điện áp thứ cấp

- Sử dụng chỉnh lưu thứ cấp (có điện áp cao) dùng điều áp xoay chiều sơ cấp (có điện áp thấp) để điều chỉnh điện áp thứ cấp

Trong đó, chỉnh lưu có điều khiển dùng thiết bị bán dẫn cơng suất có điều khiển Thysistor Bộ chỉnh lưu dùng Diot

3.6.1 Đặc điểm thiết bị bán dẫn công suất

H×nh 3.6.1. Cấu tạo diode

Diode hai lớp vật liệu bán dẫn P – N ghép lại thành

Phân cực thuận Khi thiết bị bán dẫn, gồm hai mẩu P N, đặt điện áp nguồn có tích cực hình vẽ, chiều điện trường ngồi E ngược chiều với chiều điện trường nội Ei, dịng điện i chảy dễ dàng mạch Trong trường hợp này, điện trường tổng hợp có chiều điện trường ngồi Diode mở (cho dịng điện chạy qua)

Phân cực ngược Điện trường tác động chiều với điện trường nội Ei Điện trường tổng hợp cản trở di chuyển điện tích đa số Các điện tử vùng N chạy thẳng cực dương nguồn E, khiến cho điện vùng N cao (so với vùng P) lại cao vùng chuyển tiếp, vùng cách điện, lại rộng Khơng có dịng điện chảy qua mặt ghép P – N Người ta nói mặt ghép bị phân cực ngược Diode khóa (khơng cho phép dịng điện chạy qua diode)

Đặc tính vơn - ămpe

Hình 3.6.2 đặc tính vơn – ămpe

Đặc tính V – A diode gồm hai nhánh Nhánh thuận nhánh ngược V

E

1

2

V

Dưới điện áp U > 0, diode phân cực thuận, barie điện giảm xuống gần Khi U, lúc đầu dòng tăng từ từ, sau U > khoảng 0,1 V i tăng trưởng nhanh chóng, đường đặc tính có dạng hàm mũ

Dưới điện áp U < 0, diode bị phân cực ngược Khi tăng dòng điện ngược tăng từ từ > 0,1 V dòng điện ngược dừng lại giá trị vài chục mA; dòng điện ký hiệu is, di chuyển điện tích thiểu số di chuyển làm nên Nếu tiếp tục tăng , điện tích thiểu số di chuyển dễ dàng hơn, tốc độ di chuyển tỉ lệ thuận với điện trường dễ dàng hơn, tốc độ di chuyển tỉ lệ thuận với điện trường tổng hợp, động chúng tăng lên () Khi = W = Wo (năng lượng giải điện tử) điện tích thiểu số cao tốc va chạm, bẻ gẫy liên kết nguyển tử suất điện tử tự do, đến lượt điện tử chịu tác động điện trường tổng hợp, lại bắn phá nguyên tử làm cho dòng điện ngược tăng ạt Dịng điện phá hỏng diode, vậy, để bảo vệ diode người ta cho chúng làm việc điện áp U = (0,7 0,8)Uz

3.6.1.2. Thysistor Cấu tạo thysistor

K A

G P

+

-J1 J2 J3

N1 P2 N2

Phương thức để mở thysistor không cho dịng qua (thysistor khóa), ta phải đặt nên thysistor điện áp UAK > để thysistor chuyển sang trạng thái sẵn sàng mở cho dòng qua Nếu ta phát xung (có tín hiệu Ig) vào cực điều khiển G thysistor cho dịng chạy qua (thysistor mở)

Khóa thysistor, mở diện tính hiệu điều khiển (Ig) khơng cịn cần thiết Để khóa thysistor, có hai cách:

Làm giảm dịng điện làm việc I xuống giá trị dòng trì IH (holding current), là:

Đặt điện áp ngược lên thysistor (biện pháp thường dùng)

i

t t0 2

toff

H×nh 3,6.4.thời gian khóa thysistor

Thời gian khóa toff tính từ bắt đầu xuất dòng điện ngược (to) dòng điện ngược 0(t2) Đấy khoảng thời gian mà sau đặt điện áp thuận lên thysistor, thysistor không mở Trong trường hợp không đặt thysistor điện áp thuận thysistor chưa bị khóa, khơng, có nguy gây ngắn mạch nguồn

Đặc tính V – A thysistor

H×nh 3.6.5. Đặc tính vơn – ămpe

Đặc tính vơn – ămpe thysistor gồm đoạn Đoạn ứng với trạng thái khóa thysistor, có dịng điện rị chảy qua thysistor Khi tăng U đến

i

u uz tH

3

2

0

1

ch

u uch

i

H

t

u ig3

g2

Uch (điện áp chuyển trạng thái), bắt đầu q trình tăng trưởng nhanh chóng dịnh điện, thysistor chuyển sang trạng thái mở

Đoạn ứng với giai đoạn phân cực J2 Trong giai đoạn lượng tăng nhỏ dòng điện ứng với lượng giảm lớn điện áp đặt nên thysistor Đoạn gọi đoạn trở âm

Đoạn ứng với trạng thái mở thysistor Khi mặt ghép trở thành dẫn điện Dòng điện chảy qua thysistor bị hạn chế điện trở mạch Điện áp rơi thysistor nhỏ, khoảng vV Thysistor giữ trạng thái mở chừng i lớn IH (dịng trì, holding

current)

Đoạn ứng với trạng thái thysistor bị đặt điện áp ngược Dòng điện ngược nhỏ, khoảng vài chục mA Nếu tăng U đến Uz dịng điện ngược tăng lên mãnh liệt, mặt ghép bị chọc thủng, thysistor bị hỏng

Bằng cách cho Ig > nhận họ đặc tính V – A với Uch nhỏ dần

Các thông số cần phải ý đến sửa dụng thysistor 

dt du

Nếu điện áp đặt thysistor tăng trưởng với tốc độ lớn (khoảng vài chục vôn s) thysistor chuyển từ trạng thái khóa sang trạng thái mở Ig = Nếu dùng mạch điện RC mắc song

song với thysistor tránh tượng mở không mong muốn thysistor cho phép chịu giá trị

dt du

cao khoảng 2000 V/s cho phép loại bỏ mạch bảo vệ RC



dt di

Nếu

dt di

lớn tốc độ truyền lan dịng điện mặt ghép J2 gây “vi vùng” nóng chảy, mặt ghép J2 bÞ háng bị

thysistor Những thysistor sản xuất gần cho phép A s dt

di



/ 1000



3.6.2 Lựa chọn phương án cấp nguồn cho thiết bị lọc bụi tĩnh điện

3.6.2.1. Sử dụng máy phát điện chiều cấp điện cho thiết bị lọc bụi Nếu sử dụng máy phát điện chiều cần phải có thêm động sơ cấp động điện xoay chiều, động đốt trong, tuabin…

Để đưa dịng điện từ phần quay ngồi phải dùng cấu chổi than Cơ cấu chổi than gồm có chổi than đặt hộp chổi than nhờ lị xo tì chặt lên cổ góp Hộp chổi than quay để giá chổi than cách điện với giá Giá chổi than quay để điều chỉnh vị trí chổi than cho chỗ

Nếu sửa dụng máy phát điện chiều nâng điện áp trực tiếp lên cao (110 KV) Vì sửa dụng chổi than để đưa điện áp nên xuất hiện tượng sinh tia lửa điện đổi chiều Tia lửa sinh chổi than nguyên nhân nguyên nhân điện từ Nguyên nhân vành góp khơng đồng tâm với trục, cân phận quay khơng tốt, bề mặt vành góp khơng đồng tâm với trục, cân phận quay khơng tốt, bề mặt vành góp khơng phẳng phiến đổi chiều mica cách điện phiến đổi chiều nhô lên, lực ép chổi than không thích hợp, kẹt chổi hộp, hộp chổi khơng giữ chặt hay đặt khơng đùng vị trí… Ngun nhân điện từ suất điện động đổi chiều không triện tiêu suất điện động phản kháng phần tử đổi chiều Ngồi cịn phải kể đến phân bố khơng mật độ dịng điện mặt tiếp xúc

Như vậy, sử dụng máy phát điện chiều vừa không đạt trực tiếp điện áp cao, vừa không kinh tế hiệu suất thấp tải nhỏ, diện tích lắp đặt lớn cồng kềnh, có phần tử quay, tượng sinh tia lửa chổi than, làm việc ồn, công tác bảo dưỡng bôi trơn làm lạnh phức tạp chi phí bảo dưỡng cao Kết luận

Sử dụng máy điện hệ thống hồn tồn khơng phù hợp mặt kỹ thuật lợi ích kinh tế

Lưới điện xoay chiều ba pha

Nếu sử dụng lưới điện xoay chiều ba pha, máy biến áp cần phải có sáu cuộn dây Sau chỉnh lưu ba pha điện áp chỉnh lưu có chất lượng tốt Nhưng với máy biến áp ba pha kích thước máy lớn, diện tích lắp đặt máy lớn Dùng chỉnh lưu ba pha số lượng thiết bị bán dẫn tăng lên, mạch điều khiển phức tạp lên mạch bảo vệ tăng lên

Công nghệ lọc bụi tĩnh điện khơng cần điện áp có độ phẳng cao, địi hỏi phải có giá trị điện áp cao Như vậy, độ phẳng điện áp sau chỉnh lưu ba pha không thiết phải cần đến

Kết luận

Sử dụng mạch chỉnh lưu ba pha có chất lượng điện áp tốt, hệ thống khơng địi hỏi cao chất lượng điện áp Về mặt kỹ thuật, sử dụng chỉnh lưu ba pha không bắt buộc Về mặt khinh tế, sử dụng chỉnh lưu ba pha cần máy biến áp ba pha, giá thành hệ thống lớn, chi phí bảo dưỡng tăng, khơng hiệu kinh tế

Lưới điện xoay chiều pha

Sự dụng lưới điện xoay chiều pha, giảm số pha máy biến áp, giảm số cuộn dây máy biến áp điện áp chỉnh lưu có độ đập mạch lớn Kích thước máy biến áp giảm, diện tích lắp đặt máy giảm số lượng thiết bị bán dẫn công suất giảm, mạch điều khiển đơn giản hơn, giảm số lượng thiết bị bảo vệ Điện áp chỉnh lưu điện áp chiều, có chất lượng điện áp khơng cao độ đập mạch lớn, phù hợp với công nghệ lọc bụi Kết luận

Sửa dụng lưới điện xoay chiều pha cho hệ thống lọc bụi phù hợp Nhưng ta phải chọn chỉnh lưu điều khiển cho thích hợp ta có phương án cho chỉnh lưu sau

 chỉnh lưu nửa chu kỳ

 chỉnh lưu hai nửa chu kỳ

a chỉnh lưu nửa chu kỳ

Hình 3.6.6 Chỉnh lưu nửu chu kỳ Cơng suất biểu kiến máy biến áp

2

2

1 S

S

S  [V.A] Trong đó:

- S1 : cơng suất phía sơ cấp máy biến áp - S2 : cơng suất phía thứ cấp máy biến áp Công suất sau chỉnh lưu

Pd = Ud.Id

Đối bới chỉnh lưu pha nửa chu kỳ S = 3,09Pd

Ta có nhận xét chỉnh lưu sau

 Máy biến áp bị sử dụng tồi

 Sơ đồ chỉnh lưu pha nửa chu kỳ đơn giản muốn có dịng tải nhơ cần có lọc tốt

Kết luận

Như vậy, chỉnh lưu hiệu kinh tế không cao máy biến áp không sử dụng tốt Không sử dụng sơ đồ chỉnh lưu loại

Diode phải chịu điện áp ngược Uim = 1,42.Ud

b chỉnh lưu hai nửa chu kỳ

u

0

v v

D

u

A

B

 

d

d

u i

2

d R

Nếu sử dụng chỉnh lưu có điều khiển dẫn đến ngắn mạch thứ cấp máy biến áp tượng trùng dẫn điện áp cao nguy hiểm

) sin(

2 2 

 V

uc

 

cos 

2

2 2   

   c c X V i Trong đó:

uc : Điện áp ngắn mạch Ic : Dòng điện ngắn mạch Xc : Cảm kháng điện cảm

Do đó, phải sửa dụng chỉnh lưu diode, điều khiển điện áp đặt lên tải cách điều khiển điện áp sơ cấp máy biến áp điều áp xoay chiều pha

Hình 3.6.7 chỉnh lưu hai nửa chu kỳ Sơ đồ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ

S = 1,48.Pd

Điện áp ngược lớn đặt nên diode Uim = 2,83.Ud

Như vậy, Các nửa cuộn dây thứ cấp với diode tương ứng làm việc nửa thời gian Máy biến áp sửa dụng tồi

Kết luận

Với chỉnh lưu hai nửa chu kỳ chất lượng điện áp đáp ứng yêu cầu Nhưng máy biến áp hệ thống phải sửa dụng loại pha ba cuộn dây, kích thước máy biến áp lớn, không sửa dụng tốt, hiệu kinh tế thấp Ưu điểm chỉnh lưu số lượng thiết bị bán dẫn công suất sửa dụng nhỏ so với chỉnh lưu cầu Nhưng chỉnh lưu có diode phải làm việc chế độ nặng lề không hiệu kinh tế c Chỉnh lưu cầu pha

Đối với chỉnh lưu cầu pha loại điều khiển hoàn toàn suất hiện tượng trùng dẫn thysistor, gây ngắn mạch thức cấp máy biến có điện áp cao gây nguy hiểm cho thiết bị

 

cos 

2 ) sin( 2           c c c X V i V u Trong đó:

uc : Điện áp ngắn mạch Ic : Dòng điện ngắn mạch Xc : Cảm kháng điện cảm

Như ta có hai phương án cấp điện cho thiết bị lọc bụi

 Bộ chỉnh lưu cầu pha không đối xứng

c.1 Chỉnh lưu cầu pha khơng đối xứng

Hình 3.6.8 Chỉnh lưu cầu pha không đối xứng

Sơ đồ cầu pha không đối xứng cho phép sử dụng nửa số van thysistor, nửa cịn lại diode Do làm giảm giá thành thiết bị biến đổi diode rẻ nhiều so với thysistor Sơ đồ điều khiển trở lên đơn giản so với sơ đồ cầu pha đối xứng

Giá trị trung bình điện áp tải

) cos ( sin 2         

  V d V

Ud

Các thysistor làm việc điện áp cao, có giá thành cao so với diode nên việc sử dụng chỉnh lưu cầu pha không đối xứng chưa tế Mặt

d u 0  d u   v1 v2

ud

T1

T2 D2 D L R   1 

khác việc bảo vệ cho thysistor điện áp cao khó khăn, thực mạch điều khiển phức tạp

c.2 Chỉnh lưu cầu pha sửa dụng diode

Hình 3.6.8 Chỉnh lưu cầu pha dùng diode

Chỉnh lưu cầu pha dùng diode, có điện áp phù hợp với công nghệ lọc bụi tĩnh điện Chúng sửa dụng diode tiết kiệm chi phí Nhưng chúng phải sửa dụng mạch điều áp pha để thay đổi điện áp phía sơ cấp để điều khiển điện áp cao thứ cấp tức điều khiển điện áp đặt lên cực lọc bụi

u v1

D4 v2

D3

d

R L

u

0

d

ud

 

D2

Giá trị trung bình điện áp tải

2

sin

1

2

 

 

 

V d

V

Ud   

Công suất biểu kiến sơ đồ chỉnh lưu cầu

S = 1,23Pd

Bộ điều áp xoay chiều pha

0  

c

u

v1 v2

0

T

u

 

0  

i i

1i

T

T2



Như vậy, sửa dụng chỉnh lưu pha dùng diode dùng điều áp pha dùng thysistor để điều khiển điện áp thích hợp

Vừa sửa dụng tốt máy biến áp, hiệu kinh tế

KẾT LUẬN

Sau khoảng thời gian thực đề tài tốt nghiệp, với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo, bạn bè, đến em hồn thành đề tài tốt nghiệp Trong đề tài em tìm hiểu thực yêu cầu sau:

Tìm hiểu phương pháp xử ly, lọc bụi công nghiệp Đi sâu vào hệ thống lọc bụi cho nghiền than

Tìm hiểu hệ thống tự động hóa thiết bị tự động hóa hệ thống lọc bụi cơng nghiệp

Qua thực lập trình hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho nghiền than Tuy nhiên thời gian có hạn trình độ kinh nghiệm thân hạn chế nên đề tài thực cịn nhiều thiếu sót Em mong nhận bảo, sửa chữa đóng góp ý kiến thầy cô bạn để đồ án hoàn thiện Một lần em xin cảm ơn bảo, hướng dẫn tận tình thầy Đinh Nam, thầy cô khoa trình thực đề tài